基于PID的直线电机控制方法及实验研究

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1、单位代码：10359密级：学号：201111040215分类号：TP273HefeiUniversityofTechnology硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目：基于PID的直线电机控制方法及实验研究学位类别：学历硕士专业名称：机械电子工程作者姓名：仇静导师姓名：夏链副教授完成时间：2014年4月万方数据合肥工业大学学历硕士学位论文基于PID的直线电机控制方法及实验研究作者姓名：仇静指导教师：夏链副教授学科专业：机械电子工程研究方向：计算机集成制造系统2014年4月万方数据ADissertationSubmittedf

2、ortheDegreeofMasterLinearMotorControlMethodandExperimentalResearchBasedonPIDByQiuJingHefeiUniversityofTechnologyHefei,Anhui,P.R.ChinaApril,2014万方数据合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学学历硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名(工作单位、职称、姓名)主席：委员：导师：合肥工业大学，万方数据学位论文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指导下进行独立研究工作所取得的

3、成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得合肥工业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文成果做出贡献的个人和集体，本人已在论文中作了明确的说明，并表示谢意。学位论文中表达的观点纯属作者本人观点，与合肥工业大学无关。学位论文作者签名：签名日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：除保密期内的涉密学位论文外，学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子光盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权合肥工业大

4、学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库，允许采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：签名日期：年月日签名日期：年月日论文作者毕业去向工作单位：联系电话：E-mail：通讯地址：邮政编码：万方数据致谢在尊敬的导师夏链副教授和韩江教授的悉心指导下，我完成了该论文的相关研究工作。在将近三年的研究生期间，夏老师和韩老师不仅为我创造了良好的学习氛围和充足的科研实验条件，还对我的生活给予了极大的关怀。夏老师和韩老师以身作则的工作作风和一丝不苟的治学态度，为我树立了崇高的

5、榜样，使我终生受益。在此我衷心地感谢夏老师和韩老师，并致以诚挚的敬意！在实验平台的搭建及调试运行过程中，特别感谢夏老师、陆爱明师兄和董方方博士等给予的帮助和鼓励，同时感谢田晓青师姐在科研中给予的帮助！衷心地感谢合肥工业大学CIMS研究所的翟华教授、余道洋老师、何高清老师和丁志老师等对我学业上的帮助与指导！特别感谢我的同学陈飞、陈鹏程、陈蔚、董方方、段少磊、段业广、李大柱、施建光、陶恒铭和章善财，和他们一起经历的研究生生活让我永远怀念！衷心地感谢每一位师兄、师姐、师弟和师妹给予的帮助！很有幸我能在合肥工业大学CIMS研究所这个严肃而又温暖的大家庭中

6、，快乐并充实地度过我的研究生生活！最后对我的父母及家人致以诚挚的感谢，他们不辞劳苦、辛勤地付出，为我提供了物质与精神上的双重支持，帮助我完成学业！再一次感谢所有帮助过我的人，向他们致敬！作者：仇静2014年4月I万方数据摘要高速高精度运动平台被广泛应用于高端数控装备，如高档数控加工中心、航空航天制造装备和IC封装设备等。随着科技的发展，对高端数控装备的要求也越来越高，给高速高精平台及其伺服控制的设计带来了极大的挑战。因此本文面向高端数控装备，对高速高精直线电机驱动技术及其控制方法展开了研究，这对加快我国制造产业的发展具有重要的理论意义与实际应用价

7、值。本文针对直线电机数控系统实验平台，对其系统误差进行补偿，并重点研究了基于PID的直线电机控制方法，提出了带前馈模糊PID控制方法，并利用直线电机数控系统实验平台展开实验，成功地验证了带前馈模糊PID控制方法的优越性。本文的主要内容及成果有以下几点：(1)掌握直线电机高速高精平台的结构组成和驱动特点，并建立永磁同步直线电机的数学模型。同时为了减少由于制造和装配等引起的系统误差，采用分段线性误差补偿模型对直线电机数控系统实验平台的系统误差进行一次性补偿。(2)对直线电机的PID、带前馈的PID和模糊PID控制方法进行了深入研究，并提出了一种适用于

8、直线电机伺服控制的带前馈模糊PID控制方法。(3)分别建立了基于PID、带前馈的PID、模糊PID和带前馈模糊PID控制方法的直线电机伺