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《广东工业大学》 2004年
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直线电机进给系统及其驱动控制的研究

唐振宇  
【摘要】: 高速加工技术是近十年来迅速崛起的一项先进制造技术。既能大大减少切削时间,又能提高加工精度。高速数控机床和高速加工中心迅猛发展,推动了其功能部件(如数控系统、高速主轴、高速进给系统等)迅速发展。高速加工广泛应用于航空工业、汽车制造工业、模具加工工业等领域。 直线电机进给系统是高速机床的主要功能部件。它彻底改变了传统的滚珠丝杠传动方式存在的弹性变形大、响应速度慢、存在反向间隙、易磨损等先天性的缺点,并具有速度、加速度大、定位精度高、行程长度不受限制等优点,令其在机床高速进给系统领域逐渐发展为主导方向。 本文主要以我校“GD-3型直线电机进给单元”为研究对象。从电机学的角度建立了直线感应电机的数学模型,然后又建立了直线电机进给系统的控制模型,通过MATLAB的Simulink功能模块仿真分析模型中各参数和系统动态稳定性的关系。论文还利用DSP试验装置,搭建了直线感应电机控制的简易试验平台。结合交流电机变频调速的V/F理论,采用数字控制的方法设计了直线电机的SPWM程序,并通过硬件仿真,验证该程序能够满足直线感应电机驱动的需要。
【学位授予单位】:广东工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG659

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 苏志远;面向高速高加速度运动伺服系统的自寻优模糊控制研究[D];合肥工业大学;2007年
2 陈振辉;具有磁流变阻尼的直线进给系统动力学特性研究[D];广东工业大学;2008年
3 李永琳;微铣削机床的运动控制及动态特性研究[D];南京理工大学;2008年
4 孟振华;零传动测量实验台数控系统的开发研究[D];西安理工大学;2009年
5 武轲;永磁直线同步电机的建模及控制方法研究[D];长春工业大学;2012年
6 黄逊彬;开放式微细切削数控系统研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张纯江,漆汉宏;空间矢量PWM与正弦PWM的比较研究[J];信息技术;2000年05期
2 周惠兴,王先逵;集成制造系统中基于重复控制的直线伺服单元[J];计算机集成制造系统-CIMS;1998年02期
3 宫晓萱;机床行业未来5年年增15%[J];机电新产品导报;2003年07期
4 张国梁;我国机床用直线电机规模开发前景分析[J];机电新产品导报;2003年11期
5 唐振宇,李锻能,潘月斗;扁平式直线感应电机原理及数学模型的推导[J];机电工程技术;2004年03期
6 周凯,赵景山,谭仲毅;高速机床的交流直线电机进给驱动系统[J];机械制造;2003年01期
7 孙宜标,郭庆鼎;交流直线伺服系统的模糊滑模变结构控制[J];沈阳工业大学学报;2002年03期
8 李红梅,李忠杰,张学;变频调速系统三种CPWM调制策略的比较[J];微电机(伺服技术);2002年04期
9 石忠东,王先逵,陈定积,刘成颖;永磁交流直线电机直接驱动伺服控制技术[J];微特电机;2002年03期
10 史敬灼,徐殿国,王宗培;伺服控制用DSP芯片的性能对比[J];微特电机;2003年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐中领;李桥梁;;交流感应电机无速度传感器矢量控制系统设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
2 谢杨梅;;无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动抑制的电流跟踪型PWM控制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年01期
3 邵呜;刘家军;潘剑怀;;D.S.C变频调速系统的全模电实现及低速模型的改进[J];安徽工学院学报;1992年04期
4 季长路,张家钰;激光基准信标仪的研制[J];安徽机电学院学报;2000年01期
5 季长路,张家钰;激光基准信标仪中CPU及其控制原理的分析与设计[J];安徽机电学院学报;2000年02期
6 赵凡;丑武胜;刘敬猛;;一种新型空间电压矢量调制方式的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年03期
7 岳强;郭兴众;;基于定子磁链的异步电动机软启动仿真研究[J];安徽工程大学学报;2011年02期
8 曹文霞;汪永华;钱多德;;基于RBF神经网络整定PID的PMLSM控制研究[J];安徽农业大学学报;2012年01期
9 张继军,侯君;单片机在双馈发电机调速控制系统中的应用[J];安阳大学学报;2004年02期
10 李林龙;新型三相四线制串级数字调速系统设计[J];半导体技术;2003年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何庆;桂贵生;仓公林;;HSM机床选配性分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 赵韩;徐林森;田杰;张栋;;浅析数控机床技术发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
3 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
4 许凌云;;高速切削加工技术及应用[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年
5 金尚泰;侯忠生;王卫红;;无模型自适应控制方法在永磁直线电机控制中的应用[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 王立强;雷美珍;卢琴芬;叶云岳;;大气隙直线感应电机矢量控制系统建模与仿真[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 王立强;卢琴芬;叶云岳;雷美珍;;基于虚拟仪器的三相直线感应电机静态测试系统[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 张欣;王云宽;郑军;;永磁同步电机矢量控制安排过渡过程方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 李利娜;窦丽华;蔡涛;潘峰;;基于干扰观测器的滑模变结构控制器设计[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
2 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
3 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
4 权建洲;高速工况下H型桁架定位平台的建模与同步控制[D];华中科技大学;2010年
5 王晋;多相永磁电机的理论分析及其控制研究[D];华中科技大学;2010年
6 杨通;高速大推力直线感应电机的电磁理论与设计研究[D];华中科技大学;2010年
7 庞珽;混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究[D];华中科技大学;2010年
8 陈江辉;Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D];华南理工大学;2010年
9 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
10 颜鹏达;斯特林型两级脉管制冷机理论与实验研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王立飞;基于ARM的三相交流异步电动机调速系统研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
3 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
4 张志华;弧形直线电机伸缩门及其控制研究[D];河南理工大学;2010年
5 王旭强;圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究[D];河南理工大学;2010年
6 曹建;基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
7 张永臣;基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究[D];山东科技大学;2010年
8 孔祥伟;城市二次供水智能控制系统的研究与开发[D];郑州大学;2010年
9 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[D];郑州大学;2010年
10 史大伟;宽频调速系统设计及精度分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 樊锋,刘强;交流直线电机矢量变换控制软换向方法及实现[J];北京航空航天大学学报;2004年04期
2 张莉彦;有关特征建模技术的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1998年03期
3 王建平;微细切削加工技术研究[J];长沙航空职业技术学院学报;2002年01期
4 童建平;李穗冬;;数控加工常用对刀方法及其应用[J];长沙航空职业技术学院学报;2005年04期
5 陈立杰,张玉,张镭;轴线直线度误差的理论研究[J];东北大学学报;2002年08期
6 周强,瞿伟廉;磁流变阻尼器的两种力学模型和试验验证[J];地震工程与工程振动;2002年04期
7 王成元,刘莉莉,夏加宽;基于学习前馈控制的高精度直线伺服系统跟踪控制研究[J];电工技术学报;2004年10期
8 上官璇峰;励庆孚;袁世鹰;;多段初级永磁直线同步电动机驱动系统整体建模和仿真[J];电工技术学报;2006年03期
9 余佩琼;陈子辰;;基于UKF的永磁直线电机进给系统位置与速度估计[J];电工技术学报;2007年09期
10 张宏伟,康润生,王新环,王福忠;基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究[J];电机与控制学报;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 游有鹏;开放式数控系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 廖平;基于遗传算法的形状误差计算研究[D];中南大学;2002年
3 邹积浩;永磁直线同步电机控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
4 蓝益鹏;永磁直线电机伺服系统鲁棒控制的研究[D];沈阳工业大学;2007年
5 茅健;基于数学定义的公差建模与误差评定技术的研究[D];浙江大学;2007年
6 张代林;永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究[D];华中科技大学;2007年
7 张霖;数控微细铣削机床系统构建及性能研究[D];南京航空航天大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玉荣;高速进给单元刚度与定位精度的研究[D];广东工业大学;2000年
2 夏红梅;高速机床直线电机进给系统的模糊推理自校正控制[D];广东工业大学;2002年
3 罗福源;基于Windows平台的开放式三轴联动数控系统开发研究[D];广西大学;2002年
4 张会红;基于DSP的直接转矩控制系统的开发与研究[D];河北工业大学;2002年
5 郜业猛;新型直线电机数控方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 张学成;基于PMAC运动控制器的开放式数控系统研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
7 郑鹏;形位误差计算机评定系统的研究[D];郑州大学;2003年
8 冯伟卓;基于Visual C++的混联机床数控系统的研发[D];西安理工大学;2004年
9 谭平;NC嵌入PC型开放式网络数控系统的研究[D];合肥工业大学;2004年
10 张宏杰;基于PC的开放式数控系统的实现[D];大连理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 谢敏玲;;数控机床用智能伺服系统的设计[J];计算机与数字工程;2011年06期
2 谢敏玲;;数控机床用智能控制器的设计[J];内江师范学院学报;2011年06期
3 梅方华;陈五一;;基于整体叶轮加工后置信息的五轴机床整体结构配置优化[J];制造技术与机床;2013年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 周擎坤;柔顺直线导向与缓冲机构设计问题研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 张山;影响直角坐标激光直写曝光质量的若干关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 冯巧红;数控机床直线电机驱动运动控制算法仿真分析研究[D];合肥工业大学;2010年
2 李海鹏;高速精密直线驱动式静压气浮平台的运动特性研究[D];广东工业大学;2012年
3 韩明文;永磁同步直线电机神经网络PID控制系统的研究[D];华东理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李红梅,李忠杰,刘良成;逆变器供电下异步电动机低频振荡现象的研究[J];电工技术学报;2000年03期
2 王建峰,牛华;直线伺服电动机及其应用[J];电力学报;2002年03期
3 李红梅,李忠杰,杜世俊;SVPWM逆变器供电下异步电机动态性能仿真[J];电机与控制学报;2001年03期
4 郭庆鼎,周悦,郭威;高精度永磁直线同步电动机伺服系统鲁棒位置控制器的设计[J];电机与控制学报;1998年04期
5 熊健,康勇,张凯,陈坚;电压空间矢量调制与常规SPWM的比较研究[J];电力电子技术;1999年01期
6 唐振宇,李锻能,马平;干切削机床与刀具技术[J];机床与液压;2003年02期
7 周惠兴,王先逵;集成制造系统中基于重复控制的直线伺服单元[J];计算机集成制造系统-CIMS;1998年02期
8 于兆勤,张伯霖;一种新型的高速进给传动机构─—行星滚柱丝杠[J];机械开发;1996年02期
9 李庆雷,王先逵,吴丹,刘成颖,石忠东;永磁同步直线电机推力及垂直力的有限元计算[J];清华大学学报(自然科学版);2000年05期
10 李庆雷,王先逵,吴丹,刘成颖,石忠东;永磁同步直线电机推力波动分析及改善措施[J];清华大学学报(自然科学版);2000年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁仁圻;;磨床进给系统采用英制长度计量单位的一些问题[J];精密制造与自动化;1982年04期
2 程光华,张伯霖;超高速数控机床进给系统的方案设计[J];机械开发;1997年04期
3 孟庆金,王孝红,景绍洪,孙卫星;龙门铣床进给系统自动控制[J];山东冶金;1998年04期
4 张贵怀;轻型龙门刨床进给系统设计思想的探讨[J];科技情报开发与经济;2003年09期
5 陆成松;车建明;;TRIZ技术在自动打孔装订机进给系统创新设计中的应用[J];机械设计;2005年11期
6 吴亚兰;李剑峰;罗映;;提高加长型数控机床进给系统传动刚度的措施[J];机床与液压;2007年08期
7 于新刚;李亚芹;;高速滚珠丝杠伺服进给控制系统反向间隙问题分析[J];科技传播;2010年07期
8 蒋亨顺;;多参数检测自动进给系统[J];电加工与模具;1983年02期
9 王利森;;一种钻孔专用机床进给系统的设计[J];机械制造;1987年02期
10 池海宁;;直线电机在高速机床进给系统中的应用[J];机械;2006年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 夏红梅;张伯霖;黄晓明;;高速数控机床直线电机进给系统的研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
2 刘会英;盖玉先;;精密机床的直线电机进给系统[A];人才、创新与老工业基地的振兴——2004年中国机械工程学会年会论文集[C];2004年
3 刘会英;盖玉先;;精密机床的直线电机进给系统[A];全国生产工程第九届年会暨第四届青年科技工作者学术会议论文集(二)[C];2004年
4 张伯霖;黄晓明;范梦吾;;高速数控机床三种讲给系统的分析与评价[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
5 孙一丹;杨霞;;直线电机驱动高速精密数控机床进给系统的研究[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年
6 姚钦;刘永光;刘质加;;基于ADAMS与Matlab的数控机床进给系统联合仿真[A];第五届全国流体传动与控制学术会议暨2008年中国航空学会液压与气动学术会议论文集[C];2008年
7 翟建军;王召颖;;三点检测法检测数控机床滚珠丝杠副故障[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年
8 卢存伟;赵秀海;;BDZ-1型多参数检测线切割自动进给系统的研制[A];第四届全国电加工学术会议论文集[C];1983年
9 焦卫兵;董学哲;曹英志;;双电机消隙技术在高精度重型机床C轴进给系统中的选型计算[A];第三届十省区市机械工程学会科技论坛暨黑龙江省机械工程学会2007年年会论文(摘要)集[C];2007年
10 龙行先;王维志;;制动凸轮轴专用数控铣床进给系统设计[A];2003年11省区市机械工程学会学术会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前4条
1 李霞;大连电机有限公司在电机高端领域不断创新[N];中国高新技术产业导报;2006年
2 记者 宋文华;“十五”轴承科技开发项目确定[N];中国机电日报;2001年
3 ;垫片缠绕机[N];中国有色金属报;2004年
4 山东 申世忠;TH166SZK-C-30型永磁直流电机的维修[N];电子报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王冰;复印机纸张进给系统的动态特性分析与试验研究[D];南京林业大学;2013年
2 王永强;滚珠丝杠进给系统自适应建模理论与方法研究[D];山东大学;2013年
3 褚彪;面向光栅制造的宏微超精密进给系统的设计与研究[D];中国科学技术大学;2014年
4 潘超;数控机床直线电驱进给系统控制技术及动态特性研究[D];江苏大学;2011年
5 金超;基于工况的数控加工热误差与切削振动预测方法研究[D];华中科技大学;2011年
6 陆华才;无位置传感器永磁直线同步电机进给系统初始位置估计及控制研究[D];浙江大学;2008年
7 夏军勇;热弹性效应和数控机床进给系统热动态特性的研究[D];华中科技大学;2008年
8 李庆兴;异型轧辊数控车床切削进给系统的设计理论及其关键技术研究[D];河北工业大学;2009年
9 徐月同;高速精密永磁直线同步电机进给系统及控制技术研究[D];浙江大学;2004年
10 张会端;机床进给系统的动力学分析[D];吉林大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄金伟;基于虚拟样机技术的硅片磨床进给系统机电协同仿真[D];大连理工大学;2010年
2 郭崇嵩;铣车复合加工中心双驱进给系统静动态特性分析[D];兰州理工大学;2012年
3 黄莹;磨边机进给系统的结构分析与位置控制技术研究[D];武汉理工大学;2013年
4 张吉悦;自动夹取型车床进给系统关键技术研究[D];沈阳工业大学;2014年
5 唐余林;铣车复合加工中心双驱进给系统动力学分析与仿真[D];兰州理工大学;2014年
6 周乐;数控机床横梁式进给系统动态特性分析[D];南京理工大学;2014年
7 白茹;加工中心双驱进给系统动态特性研究[D];兰州理工大学;2014年
8 杨志伟;高速立式加工中心进给系统的可靠性及优化研究[D];陕西科技大学;2012年
9 袁慧娟;铣车复合加工中心双驱进给系统同步热误差分析[D];兰州理工大学;2012年
10 甄吉磊;数控机床进给系统数字化设计技术研究与系统开发[D];南京理工大学;2014年
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