基于自抗扰的pmlsm位置控制研究

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1、分类号：TM359.4密级：UDC：621.3编号：河北工业大学硕士学位论文基于自抗扰的PMLSM位置控制研究论文作者：王铁举学生类别：全日制学科门类：工科学科专业：控制科学与工程指导教师：孙鹤旭职称：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringTHERESEARCHFORPMLSMPOSITIONCONTROLBASEDONADRCbyWangTiejuSupervisor:Prof.SunH

2、exuDecember2014摘要永磁同步直线电机由于其具有先天的不可比拟的高精度、高速度优势，在加工工业、军事、以及其他高科技应用领域应用越来越广泛。但是PMLSM直接驱动负载的特点同样也会使负载扰动、摩擦力扰动、齿槽效应力、电机参数变化等扰动不经过任何缓冲地直接加载到电机动子端，增大了PMLSM位置的控制难度。本文首先建立永磁同步直线电机的模型，深入分析PMLSM位置控制的难点以及将要实现的控制要求。然后介绍自抗扰控制算法的结构组成，探究各个组成部分的参数特性以及特点，在深入了解自抗扰控制的特点和基于自抗扰的PMLSM位置控制的缺点

3、的基础上，提出自动改变速度因子和带有非线性积分的改进自抗扰控制方法。并在在MATLAB/Simulink中搭建实验仿真模型，进行PMLSM位置自抗扰控制仿真实验。实验结果表明：改进自抗扰控制器稳定裕度增大，参数的稳定裕度变大，系统输出利用率更高，并且改进自抗扰控制器能够实现更加快速的、无超调的位置控制，相比于传统自抗扰控制技术更好的控制效果。最后，本文搭建了以DSP控制核心的PMLSM位置控制实验平台，并对实验平台的关键部分进行了较为详细的描述。实验结果进一步验证了，基于自抗扰控制器的永磁同步直线电机的位置控制能够“快速”“无超调”地跟

4、随系统输入，并且系统具有良好的抗扰动能力和鲁棒性。关键字：永磁同步直线电机自抗扰控制改进自抗扰高性能位置控制ABSTRACTDuetotheinbornincomparableadvantageofhighprecision,highspeed,thePermanentmagnetlinearsynchronousmotorhasbeenmorewidelyusedintheprocessingindustry,military,andotherhigh-techapplicationfields.Butthecharacteristi

5、csofPMLSMdirectdriveloadwillalsobringtheloaddisturbance,frictiondisturbance,coggingforce,parametersandotherperturbations.Theseperturbationswilldirectlybeloadedtothemotorrotorendwithoutanybuffer,increasingthedifficultyofPMLSMpositioncontrol.Thisthesisfirstlyestablishedape

6、rmanentmagnetlinearsynchronousmotormodeltoanalyzedeeplythedifficultyofPMLSMpositioncontrolandachievetherequirementsofthecontrol.Thenintroducesthestructureofautodisturbancerejectioncontrolalgorithmandexplorethecharacteristicparametersandcharacteristicsofeachpart.Basedonun

7、derstandingdeeplythefeaturesofself-disturbancerejectioncontrolandthedisadvantageofPMLSMpositioncontrol,thecontrolmethodofautomaticchangethespeedfactorandnonlinearintegralwhichimprovedAutodisturbancerejectionwereputforward.TheexperimentalsimulationmodelwassettedupintheMAT

8、LAB/SimulinktooperatePMLSMpositionAutodisturbancerejectioncontrolsimulationexperiment.Theexperimentalre