永磁直線同步電機直接推力控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、永磁直線同步電機(PMLSM)兼具有永磁電機和直線電機的雙重優(yōu)點，它不需要任何中間傳動機構(gòu)即可輸出直線的運動軌跡，可應用于各種進給提升系統(tǒng)中。近年來隨著電機控制技術的發(fā)展，PMLSM的應用更加廣泛，本文通過對比各種控制策略的優(yōu)缺點，選用了直接推力控制(DTFC)作為PMLSM的控制方式。
　　 直接推力控制是直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)在直線電機上的應用，它是繼矢量控制之后發(fā)展起來的一種新型控制方法，具有結(jié)構(gòu)簡單、響應迅速的特點。目前

2、，在直線電機上采用該控制方式還處于試驗探索階段，本文主要針對實驗室原有的PMLSM進行了直接推力控制的研究，并在其中加入了改進措施。
　　 首先建立了永磁直線同步電動機的在兩相α-β、d-q坐標系下的數(shù)學模型，分析了直接推力控制策略的基本原理和實現(xiàn)方式，并在Matlab＼Simulink環(huán)境下搭建了PMLSM傳統(tǒng)DTFC系統(tǒng)的仿真模型，進行了仿真實驗。分析仿真結(jié)果，發(fā)現(xiàn)電機定子磁鏈和電磁推力的脈動較大，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。
　

3、　 鑒于傳統(tǒng)直接推力控制中磁鏈和推力脈動大的問題，在其基礎上進行了改進，首先建立了電機在定子磁鏈x-y坐標系下的數(shù)學模型，用空間矢量調(diào)制(SVPWM)技術代替了原來的滯環(huán)控制器和開關表，并且加入了磁鏈預測環(huán)節(jié)，設計了一種基于磁鏈誤差觀測的SVM-DTFC控制系統(tǒng)，同樣進行了仿真實驗，與傳統(tǒng)DTFC的仿真結(jié)果進行對比，證明了PMLSM直接推力控制策略以及上述改進措施的可行性。
　　 在仿真實驗的基礎上，采用專門的電機控制芯片TM