永磁同步直线电机的矢量控制

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1、兰州理工大学硕士学位论文永磁同步直线电机的矢量控制姓名：孙宗宇申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：王兴贵20090401硕十学位论文摘要本文分析了永磁同步直线电动机的运行机理与运行特性，并通过坐标变换，分别得出了电机在a-b-C,口一∥、d-q坐标系下的数学模型。针对永磁同步直线电机模型的非线性与耦合特性，采用了次级磁场定向的矢量控制，并使id=O，不但解决了上述问题，还实现了最大推力电流比控制。为了获得平稳的推力，采用了SVPWM控制，并对它算法实现进行了研究。针对速度环采用传统PID控制难以满足高性能矢量控制系统，通过对传统PID控制和模糊控制理论的研究，将

2、两者相结合，设计出能够在线自整定的模糊PID控制器。将该控制器代替传统的PID控制器应用于速度环，以提高系统的动静态性能。在以上分析的基础上，设计了永磁同步直线电机矢量控制系统的软、硬件。其中电流检测采用了新颖的电流传感器芯片IR2175，以解决温漂问题；速度检测采用了增量式光栅尺，设计了与DSP的接口电路，通过M／T法实现对电机的测速。最后在Matlab／Simlink下建立了电机及其矢量控制系统的仿真模型，并对分别采用传统PID速度控制器和模糊PID速度控制器的系统进行仿真，结果表明采用模糊PID控制具有更好的动态响应性能，能有效的抑制暂态和稳态下的推力脉动，对于负载扰动具

3、有较强的鲁棒性。关键词：永磁同步直线电机；矢量控制；模糊PID控制AbstractLinearmotioniswidelyusedinindustryautomation．WithoutspecialmechanicaladiuStmen馈Linearmotorgetlinearmotiondirectly．Withanumberofbenefitsincludinglli曲peed，highprecision，fastresponse，andzerobacklashes，LinearmotorwillhaVewldeapplicationprospect．Thisthesis

4、analyzeindetailtheoperationalprincipleandcharacteristicsofPemaIlentMa匦etLinearSynchronousMotors．Basingontheunificationtheoryofmotors，the蝴h鹊establishedthemathematicalmodelsofthePMLSMin口_b·ccoordinates，m咖coordmates龇ldin口一∥coordinates，respectively，viacoordinatestransformation·Conside血g龇non．1ine

5、arityandcouplingcharacteristicofPMLSM，theauthorhasapplleda蛐gyofid=0．ThevectorcontrolcallimprovethethrustcontrolperformanceofPMLSM，butdlletosomeu11certainreasonsduringthecontrolprocessandSomedisturbsorsomeuncertamf萏ctorsofPMLSM，thecontroller’Sdynamicperformanceofthedrivewillbecomebad．111e托adi

6、tiorlalPIDcontrollerCallnotsatisfytherequestsofhigh‘performancecontrol，suchasaccuratespeedortorquecontrolandrobustness·A如zzvPIDcontrollerisdesignedbycombinedfuzzycontrolwithconventionalPIDcorln．01i11tbjsnlesis．Thesimulationmodelofthepermanentmagnetlinearsynchronousmotor(PMLSM)andthevectorcon

7、trolsystemisbuiltbyMatlab／Simulink·Simulation锄dexperiIll．cntresuItsshowthatthefuzzyPIDcontrollerissuperiortotheconventionalPIDspeedcoll仃ollerindynamicstabilityperformance，thismethodcanreducetransientandstablethrustrippleandhasstrongrobustnesstoload