基于Halbach陣列的平面磁懸浮電機(jī)及其控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在這篇論文中,作者對(duì)一種基于Halbach陣列的高精度磁懸浮平面電機(jī)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 本課題中的平面電機(jī)樣機(jī)采用四臺(tái)直線電機(jī)作為執(zhí)行器。所以文章首先采用一種通用的電磁理論方法對(duì)直線電機(jī)進(jìn)行分析,并得到它的電流控制模型。在此基礎(chǔ)上,作者對(duì)平面電機(jī)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,不僅給出了平面電機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型,還給出了電機(jī)系統(tǒng)完整的線性化狀態(tài)方程。 平面電機(jī)的六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度之間存在著緊密的電磁和力學(xué)耦合,為實(shí)現(xiàn)對(duì)這六個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度的

2、解耦控制,文章提出了模式力的概念。作者詳細(xì)闡述了基于模式力的控制策略,給出了模式力與執(zhí)行器力矢量的關(guān)系矩陣,建立了基于模式力的解耦動(dòng)力學(xué)模型,并最終得到基于模式力的系統(tǒng)控制框圖。 在理論分析的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Matlab軟件分別對(duì)系統(tǒng)的基于模式力的解耦控制和狀態(tài)空間模型的控制進(jìn)行了仿真。作者在基于模式力的控制中分別針對(duì)六個(gè)自由度設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的超前-滯后校正環(huán)節(jié),并以此作為伺服算法建立了完整的平面電機(jī)控制系統(tǒng)模型。在考慮多變量系統(tǒng)控制時(shí)