圆筒型永磁动圈式直线电机控制系统仿真及软件设计

【摘要】：电液比例伺服系统作为控制领域中的一个重要组成部分,具有功率大、响应快、精度高的特点,在工业领域得到了广泛应用。圆筒型永磁动圈式直线电机驱动电液比例控制系统是近年来随着永磁材料、微电子技术、数字化技术、计算机技术迅速发展起来的一种新型液压伺服控制系统。由于圆筒型永磁动圈式直线电机能够直接驱动机械负载作直线运动,并且具有快速反应能力、控制精度高、线性好等优点,在各类高速精密加工、液压驱动等领域具有广阔的应用前景。本文对圆筒型永磁动圈式直线电机工作原理、数学模型以及动态特性进行了深入研究,并对电液比例控制系统PID算法、电液比例伺服控制系统软件设计进行了研究与分析。 论文将主要从以下几个方面对电液比例阀用圆筒型永磁动圈式直线电机控制系统进行分析和研究： (1)对电液比例阀用圆筒型永磁动圈式直线电机位置伺服控制系统算法进行了研究,研究了适合电液位置伺服控制系统所采用的PID控制算法。 (2)研究圆筒型永磁动圈式直线电机的工作原理,建立电机数学模型,利用MATLAB/Simulink软件,搭建圆筒型永磁动圈式直线电机仿真模型,并进行了开环、闭环仿真,通过仿真波形验证闭环控制能够减小位移跟踪偏差。 (3)通过MATLAB/Simulink仿真平台,搭建了采用前馈控制、反馈控制算法的圆筒型永磁动圈式直线电机控制系统仿真模型,并进行了位移幅值、频率跟踪仿真对比,通过仿真分析,采用前馈控制算法,能够提高位移跟踪控制精度。 (4)研究了基于DSP全数字电液比例伺服控制系统,对电液比例伺服控制系统进行了深入研究及软件设计。采用层次性、模块化思想编写了电液比例伺服控制系统主程序及各功能子程序,实现电液比例伺服控制,并研究了控制系统软件抗干扰。

【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM359.4