多种干扰对同步直线电机伺服系统运动性能的影响.pdf

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1、第28卷第5期机电产品开簋与剀新V01．28。No．5竺里!曼竺呈旦里!：!生竺!苎!竺：坐竺!竺竺竺!!!竺里竺堕竺!垦塑!!竺塑巳：!竺Q!曼文章缩号：1002--6673(2015)05—113-04多种干扰对同步直线电机伺服系统运动性能的影响丁海波(中国船舶重工第七二三研究所，江苏扬州225001)摘要：受原有滚珠丝杠高速进给系统的限制．基于普通旋转电机基础上研制的直线电机实现了高速高精运动的控制，但是在该系统中还未配置相应的缓冲操作，导致同步直线电机伺服系统很容易受到多种干扰的影响。如果直线电机伺服系统运行过程中的任一运动部件受到影响就会出现问题，难以控制高速高精运动。因此研究

2、多种干扰对同步直线电机伺服系统运动性能的影响，具有非常重要的意义。关键词：直线电机；伺服系统；运动性能中图分类号：TH一39文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2015．05．042MultipleInterferenceontheMotionPerformanceofSynchronousLinearMotorServoSystemDINGHai—Bo(723InstituteCSIC，YangzhouJiangsu225001，China)Abstract：Kesu-ictedbytheori咖alhigh—speedball$crcwfeedsy

3、stem,thelinearmotorrealizedthe11igllspeedandhigIlprecisionmotioncontrolwhichbasedonthegeneralrotarymotor，butmthesystemsill／don’tconfigurecorrespondingbufferaction，whichmakethesyn-chronouslinearmotorservosystemeasilyaffectedbymultipleinterference．Itcarlbeproblemifanymovingpartsaffectedi11theproces

4、soflinearmotorservosystem．itisdifficulttOcontrolthellighspeedand11ighprecisionmotion．SoithavegreatsignificancetOstudythemultipleinterferenceonthemotionperformanceofsynchronouslinearmotorservosystem．Keywords：linearmotor；sei'vosystem；motionperformanceO引言集成电路封装、纺织机械产品、数控高速／]Ⅱ-r与工艺、雷达跟踪产品等多个领域均应用到高速高

5、精运动控制技术．该技术已经得到社会的广泛关注，对现代数控系统的发展具有极大的促进作用。但是随着对高速高精运动控制技术研究的不断加深，逐渐发现一些问题，其中最主要的就是外部干扰【ll。本研究在对直线电机伺服系统研究、分析的基础上，阐述了接地误差、电压波动与谐波、负载波动、传感器误差及负载波动对伺服系统的干扰。并以某一典型直线电机作为参考，通过仿真及实验为研究提供可靠的依据。1永磁同步直线电机伺服系统的研究旋转电机是直线电机形成的结构基础，在一定程度上视为沿径向将旋转电机剖开并展平的结果。本研究参考永磁同步旋转电机系统工作原理，从运动方程、磁链修稿日期：2015—06—30作者简介：丁海波(

6、1989-)，男，江苏南通人，大学本科，助理工程师。研究方向：机电一体化。方程及电压方程等方面对直线电机系统进行了分析。(1)直线电机电压方程式：uF脚一pK广Xfl(q(1)uf耻q+pKq+Xll(d(2)在上述直线电机电压方程中。角速度表示为xr，线速度为PJS即xr，转子相电阻表示为I乙，微分算子表示为P，极距表示为S，id、Ild、l(d分别为d轴的电流、电压和磁链，i，、吣I(q分别为q轴的电流、电压和磁链。(2)直线电机磁链方程式：ICeI^(3)Kd=U—K附(4)在上述直线电机磁链方程式中，永磁磁体基波励磁磁场与定子绕组相交链的磁链表示为K喇，电机中的直轴(d轴)电感和

7、交轴(q轴)电感表示为k。(3)直线电动机运动方程式：电磁转矩公式为：Fm=Ifii。(5)电动机的运动方程为：FfFl+Bv+M，(6)在式(5)、(6)中：粘滞摩擦系数表示为B，负载阻力113·测试与控制·标示为F1．动子和动子负荷总能量表示为M。若将动子线速度用v表示，反电动势系数用l(e表示，可以得出以下公式：u蚵=diq／dt=u扛r脚几-v＆儿(7)根据永磁同步直线电机的电磁转矩公式及运动方程．可以得出：uv=pv=酶扣