直线永磁同步电机鲁棒速度控制系统

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1、毕业论文直线永磁同步电机鲁棒速度控制系统摘要随着电力电子技术、微型计算机技术、微电子技术、稀土永磁材料技术以及现代控制理论的飞速发展，永磁同步电机在各种工业生产和生活中得到了广泛的运用，永磁同步电机正逐步代替直流电机、异步电机等在调速领域中的运用。而且传统的精密车床的给进系统由于存在中间传动环节，一般性能很难提高。直线永磁同步电机不含中间转换装置就能实现直线运动，这样既克服了运动方式转换所带来的缺点，同时又提高了机床的动态特性和灵敏性。本论文以直线永磁同步电机的速度控制器作为研究对象。首先，介绍影响直线同步电机性能的设计考虑和工作原理，建立直线永磁同步电机的机电模型和数学方程。然后介

2、绍空间矢量控制的原理和调制实现，鲁棒控制原理及其鲁棒速度控制器的设计，通过MATLAB软件平台仿真直线永磁同步控制系统。之后基于数字信号处理器TMS320LF2407进行硬件实现。最后，用C语言在CCS2000平台上编写相关的控制软件及其进行一些实验。直线永磁同步电机鲁棒速度控制器空间矢量控制数字信号处理器I关键词AbstractAlongwithpowerelectronics,micro-processor,micro-electronics,rareearthpermanentmagneticmaterialsandmoderncontroltheory,permanentmag

3、neticsynchronousmotor(PMSM)hasbeenwidelyinmotioncontrolofmediumandlowcapacitybothinindustryanddailyliving.Besides,itseemstoexpecttrenditstakingplaceofDCmotorandasynchronousmotorforvelocitycontrolgradually.Meanwhile,conventionallathehasintermediateconversionsegmentstransportingrotatingmotorintoli

4、nearmotor,whichconfineprecision.Linearpermanentmagneticsynchronousmotor(LPMSM)hasabilitytomovelinearlywithoutintermediateconversionsegmentsandconquerstheinherentdefect.Inthispaper,theresearchobjectisthevelocitycontrollerofthelinearpermanentmagneticmotor.Firstdesignconsiderationsandworkprinciplea

5、reintroduced,andmotionequationsarelisted.Then,spacevectormodulationispresentedandrobustvelocitycontrollerisdesignedbasedontheoryofrobusticity.Afterthat,thesystemissimulatedontheplatformofMATLAB.Finally,hardwarebasedonDSPTMS240LF2407andsoftwarearedesigned,andsomeexperimentarecomplete.Keyword:LPMS

6、M,robustvelocitycontroller,spacevectorcontrol,DSP第一章前言1.1交流电机调速控制系统的发展简介电机作为机械能与电能转换的设备广泛地使用于国民经济的各个领域。在实际运用中，对电机一般有两点要求：一是要有较高的机电能量转换效率，二是能够根据生产机械的工业要求控制和调节电机的转速。电机调速性能对于提高工业产品质量、提高劳动生产率、节约电能有着决定性影响。长期以来，由于直流调速系统的性能指标优越于交流调速系统，因此直流调速在调速领域占主导地位，但是直流调速系统具有以下几点缺点：1）采用直流电机拖动容易出现故障，并且维护和维修困难。2）使用场合受

7、到严格的限制，如在易燃易爆以及环境恶劣的地方不能使用。3）由于直流电机的结构复杂，使得直流调速系统的容量受到很大的限制，从而制约了它的发展。4）直流电机价格昂贵。由于交流电机能够克服直流电机的固有缺点，人们一直想以交流调速代替直流调速。过去由于理论和器件的限制，直流调速的发展缓慢，直到20世纪60年代以后随着电力电子技术的蓬勃发展，脉宽调制（PWM）技术的出现，矢量变换控制技术以及直接转矩控制技术的提出和微型计算机控制技术的广泛应用，才使交流调