可控励磁直线同步电动机伺服系统的研究

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1、分类号：ＴＭ３８３密级：公开ＵＤＣ：单位代码：１０１４２＿＿＿＿＿＿石页士学位论文可控励磁直线同步电动机伺服系统的研究学号：２０１４２７１作者：陈其林学科名称：电气工程２０１７年５月３１曰沈阳工业大学硕士学位论文可控励磁直线同步电动机伺服系统的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｅｒｖｏＳｙｓｔｅｍｏｆＣｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅＥｘｃｉｔａｔｉｏｎＬｉｎｅａｒＳｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｙ作者：陈其林单位：电气工程学院指

2、导教师：蓝益鹏副教授单位：沈阳工业大学协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：２０１７年５月２４日学位授予单位：沈阳工业大学独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签

3、名：叫林日期：关于学位论文使用授权的说明本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：、龙乂导师签名：日期：２〇Ｖ．木＼”摘要论文以磁悬浮进给平台为应用背景，在国家自然科学基金项目“

4、可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台运行机理与控制策略研究（项目批准号：51575363）”的资助下，对应用于磁悬浮进给平台的可控励磁直线同步电动机及其伺服系统进行研究。论文的主要工作如下：1．可控励磁直线同步电动机数学模型的建立。通过对可控励磁直线同步电动机的结构及其工作原理的分析，推导出电动机的运动方程和电磁力方程，并结合可控励磁直线同步电动机在d-q轴坐标下的电压方程、磁链方程，建立可控励磁直线同步电动机的数学模型。2．可控励磁直线同步电动机有限元分析。使用有限元分析专用软件Ansoft对电机进行仿真分析

5、，主要通过对凸极式和隐极式两种不同结构的电动机电磁力的波动、气隙磁密、反电动势优越性的比较，选择出更加适合磁悬浮进给平台驱动元件的电动机结构。3．可控励磁直线同步电动机扰动抑制H∞鲁棒控制器的设计。以可控励磁直线同步电动机伺服系统的数学模型为基础，将系统对干扰的抑制和对扰动信号的跟踪问题转化为标准H∞问题，并设计出扰动抑制H∞鲁棒控制器，实现系统对不确定性外部扰动的抑制。最后用Matlab软件对H∞鲁棒控制的可控励磁直线同步电动机伺服系统进行仿真研究。4．可控励磁直线同步电动机扰动观测器的设计。由于系统中扰动的

6、不确定性和不易直接得到，设计出观测器对扰动进行观测，并把观测器估计出的等效干扰值作为补偿信号对系统进行前馈补偿以抵消由于外部扰动的影响。最后通过仿真验证设计扰动观测器的合理性和有效性。关键词：可控励磁直线同步电动机，磁悬浮，H∞鲁棒控制器，扰动观测器，前馈补偿IAbstractThepaperisbasedonthemagneticsuspensionfeedplatformasabackground,andresearchoncontrollableexcitationlinearsynchronousmot

7、orappliedtomagneticsuspensionfeedplatformandservosystemthereofunderthehelpoftheNationalNaturalScienceFoundationprojectwhichistitled"theoperatingmechanismandcontrolstrategyofthemagneticlevitationfeedplatformofthecontrollableexcitationlinearsynchronousmotor(Pr

8、ojectNo.51575363)".Themainworkofthispaperisasfollows:1．Establishmentofmathematicalmodelforcontrollableexcitationlinearsynchronousmotor.Throughtheanalysisofthestructureandworkingprincipleofthecon