可控励磁直线同步电动机磁悬浮系统模糊滑模控制的研究

发布时间：2024-04-14 01:25

　　针对可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台运行时易受负载变化及各类扰动影响的问题,本课题设计一个磁悬浮控制系统,实现对电动机运动平台悬浮的可靠控制。具体研究内容如下:分析电动机的工作原理。推导不同坐标系下电动机的电压、磁链、电磁推力和磁悬浮力的解析式,进一步推导悬浮方向和水平方向的运动方程。根据力的数学表达式,分析磁悬浮系统和进给系统之间的耦合问题,采用电枢电流q轴分量为零的控制方法对两个系统进行部分解耦,进一步推导出部分解耦后电磁推力和磁悬浮力的表达式。搭建两个系统解耦的电动机控制系统框图,减小了控制系统之间的相互干扰,简化了磁悬浮控制系统中位置控制器的设计。设计磁悬浮系统模糊滑模控制器。针对电动机运动平台悬浮时易受到负载变化和外界扰动影响的问题,设计能够减小扰动对磁悬浮系统影响的滑模控制器。为了削弱磁悬浮气隙高度的抖振,提高电动机抗干扰性能,对设计的滑模控制器进行改造,保留滑模控制抗干扰能力的前提下引入模糊系统,进一步设计模糊滑模控制器。利用模糊系统的估计特性实时估计切换项中的增益,用估计值代替等速趋近律的固定增益值,能够有效减小悬浮高度误差穿过超平面的速度,抑制磁悬浮系统的气隙高度...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1磁悬浮平台结构图

8第2章可控励磁直线同步电动机的数学模型2.1可控励磁直线同步电动机的结构和运行机理2.1.1可控励磁直线同步电动机的结构可控励磁直线同步电动机磁悬浮平台结构如图2.1所示，主要包括可控励磁直线同步电动机、支撑电动机的平台基座、测量气隙高度的电涡流传感器、测量水平距离的光栅尺、辅....

图2.2可控励磁直线同步电动机控制系统

第2章可控励磁直线同步电动机的数学模型13其中第二项是电枢绕组直轴电流对定子铁心的吸引力，其大小随电流变化不断变化，将其作为扰动处理，归类到悬浮方向扰动yf中，得到磁悬浮力方程为2mdyff232=()LFiiK（2.25）其中，K为磁悬浮系数，6K5.65910。图2.2是解耦....

图3.1切换面上三种点的特性

15第3章磁悬浮系统模糊滑模控制器的设计3.1模糊滑模控制理论概述滑模控制（SlidingModeControl，SMC）具有动态变换的结构，系统状态变量按照特定的趋近律趋近人为设计好的滑模面，最后沿滑模面滑向零点。滑模控制具有控制过程调节和跟踪速度快、抗外界因素影响能力强的特点....

图3.2SMC控制系统的结构框图

沈阳工业大学硕士学位论文22131313y0122y01222012yyyy(g)(g((gsat())))(sat())=(max+)0VssfKuscececemmfKscececemmmcececewsKfswsmfswsmffssmms（3.22）证毕由上式可知，磁悬浮控....

本文编号：3953911