永磁直线同步电机推力扰动抑制仿真.pdf

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1、第28卷第2期计算机仿真2011年2月文章编号：1006—9348(2011)02—0378—05永磁直线同步电机推力扰动抑制仿真张琦，杨俊友(沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110178)摘要：当前永磁直线同步电机(PMLSM)推力扰动抑制算法的高复杂度导致r伺服系统调爷响廊速度的滞后性，存高响应速度要求的情况卜．成为r不可忽视的问题。为解决l：述问题，在对PMLSM进行了动态带载电磁场有限元分析的基础卜．采用分数槽设计削弱了齿槽效应弗提出r基于厌色预测理沦(GM)的PMLSM推力预测前馈控制策略．提高了推力补偿

2、调节响应速度。仿真结粜证明：所提H{的控制策略有效地提高了PMLSM伺服动态调节响应速度和运行精度。关键词：永磁赶线同步电机；推力扰动；灰色预测；分敬槽；空间矢量拄制；仿真中图分类号：哪文献标识码：BSimulationofThrustDisturbanceofPermanentMagnetLinearSynchronousMotorZHANGQi，YANGJun—you(CollegeofElectricalEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，ShenyangLi

3、aoningl10178，China)ABSTRACT．ThemainstreamoptimizationalgorithmsusedtoinhibitthethrustdisturbanceofPermanentMagnetLinearSynchronousMotor(PMISM)leadtoanon—ignorableresponsespeedhysteresisonregulatingthethrustcompensationbecauseofthehighcomplexityoftheseoptimizat

4、ionalgorithms．especiallyunderthecircumstanceofrequiringfastresponse．Inordertosolvetheproblemabove。thisthesishasdesignedfractional—slotbasedOHthePMLSM’sprimaryCOrewhichWasmadeafiniteelementanalysisofelectromagneticfielddistributioninthedynamicandloadingoperatio

5、nofPMLSMbyANSYS．Andthismeasurehasreducedthenegativeinfluenceofsloteffect．Basedonthedesignabove，anewapproachwhichisafeedforwardcontrolsystembasedonthegraypredictiontheoryofthrustandCaninhibititsthrustrippleseffectivelyhasbeenbroughtupinordertoincreasetherespons

6、espeedoftheregulationofthrustcompensation．Thelastsimulationprovedthatthismeasureiseffectiveandsignificant．KEYWoIUDS：PMLSM；Thrustripples；Grayprediction；Fractional—slot；SVPWM；Simulation1引言永磁直线同步电机(PermanentMagnetLinearSynehro-nou$Motor，PMLSM)由于其“零传动的特点”，具有更高的推力体

7、积比、低噪声、离响应速度、更宽的调速范围等优点。在电气传动、加．1：中心等领域中越来越受到蓖视。尤其在高精度加工巾心中有逐渐取代传统“滚珠+丝杠”的传动形式。然liIi其同有的推力扰动问题在很大程度L影响系统的稳定性和运行精度，这种问题在高精度高响应速度的情况下尤为突出。由于产生推力扰动的因素较多。它们相互耦合、彼此影响、非线性关系复杂，难以找到一个准确的描述模型¨。。基金项目：辽宁自然科学摹金项目。高精度永磁直线给进伺服系统扰动抑制研究(20082042)收稿日期：2010一∞一25修网H期：2010—07一勰-

8、-———378---——目前，同内外大多数学者都是针对纹波效应、齿槽效应和端部效应这三个主要推力扰动闪索进行抑制策略的研究。从电机结构优化方面，文献[2]通过优化磁钢性能，减小纹波效应。文献[3]通过改变永磁体的排列方式——H出船h阵列，进而改变永磁体和动子齿的相对位置町以减小齿槽扰动并且通过数值分析的方法进行了分析验证。闻外大多数直线永磁同步电机都采用的是