初级永磁型直线电机控制系统的研究

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1、分类号UDCTM351621．3密级公五编号10299Sll07024江蕃大擎硕士学位论文初级永磁型直线电机控制系统的研究ResearchonControlSystemforPrimaryPermanent·MagnetLinearMotor申请学位级别亟±学科(专业)电左电王皇电左焦动论文提交日期2Q曼垒生量旦论文答辩日期2Q兰垒生鱼旦学位授予单位和日期江菱太堂2Q里垒生鱼旦答辩委员会主席评阅人独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任

2、何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：∥fr年，‘月。7日／、卜层．学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信

3、息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密√。学位论文作者躲型壶胡『}气6月口7曰狰、又t日名月签币．溯年导指江苏大学硕士学位论文摘要进入21世纪，科技的快速发展，带动了城市化的步伐，促进了轨道交通的革新，直线电机走进了人们的生活，得到了广泛的应用。直线电机主要包括感应式直线电机和永磁式直线电机。直线感应电机已被应用于轨道交通领域，但存在效率

4、较低等缺点；传统的永磁同步直线电机效率较高，但无论将永磁体还是绕组沿轨道铺设，都会大大增加工程成本，且维护较难。初级永磁型直线电机兼具直线感应电机结构简单、成本低以及永磁直线同步电机高效率的优点，其次级定子仅由导磁铁心构成，绕组和永磁体均置于初级动子，特别适用于矿井、轨道交通等长行程应用领域。本文以课题组提出的一种新型高推力密度初级永磁型直线电机做为研究对象，将从以下几个方面进行研究：(1)对该新型初级永磁型直线电机的空载反电势、磁场分布、推力、电感和结构特点以及工作原理进行分析研究，同时，推导建立出这一新型电机的数学模型。(2)

5、搭建了初级永磁型直线电机的驱动控制系统模型，并进行原理验证，对电机的动静态特性等进行了仿真研究，验证了电机的运行原理(3)分析了初级永磁型直线电机带故障运行特性，提出一种总行波磁场不变的容错控制策略，由容错拓扑结构和容错控制算法建立了容错控制驱动系统，进行了仿真研究和实验验证。(4)针对初级永磁型直线电机有较大垂向力进而引起工效降低的弊端，分析了垂向力的特性和组成，推导出垂向力解析表达式。提出了一种垂向力优化控制方法，在正常运作推力不变下，提升电机性能。(5)基于TMS320F2812搭建了初级永磁型直线电机的控制系统平台，包括软

6、件和硬件系统，并进行了相关实验研究，包含正常运行、故障容错运行以及定位力的测试等试验，验证了该新型初级永磁型直线电机的数字控制系统平台以及所提出的优化控制方法的有效性。关键词：永磁电机，直线电机，容错控制，垂向力控制初级永磁型直线电机控制系统的研究江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInthe21stcentury，ther印iddeVelopmentoftecllllologyhasledmepaceofurbanizationaJldpromotedtheiImoVationofirail．Linearmotorsarewid

7、elyusedinpeople’slife．Thelinearmotorsmailllyincludeinduction够peandpe腿anentmagnet(PM)t)，pe．LineaufinductionmotorshaVebeenusedinrailapplications，buttheysu侬r疔omrelatiVelylowefjEiciency．ConVentionalPMsyncllronouslinearmotorsof．fer11ighemcienct．HoweVer，theirPMsorwindingssh

8、ouldbelocatedinthelongstator，hencegreatlyincreasing也ecostsofmemanufactureandmemaintenaIlce．Theprima巧magnetlinearmotorhasemer