现代直线电机关键控制技术及其应用研究_开题报告.docVIP

论文方向: 电气自动化 论文题目: 现代直线电机关键控制技术及其应用研究 国内外研究现状(限1000字) 直线电机将电能直接转化为直线运动的机械能,不仅省略了中间传动机构,而且降低了系统损耗,非常适用于直线直驱式系统,其研究发展的主要方向是电机本体优化设计和驱动控制技术,后者主要涉及电力电子和自动控制领域,是提高电机调速性能的必要手段,也是现代直线电机研究的重点内容。在国内外的研究中，主要以其特点进行应用型研究。例如：1 李娜;直线电机城市轨道交通系统的特点及应用[J];电力机车与城轨车辆;2005年03期 2 范蟠果;杨耕;感应电机无速度传感器控制自适应速度观测器[J];电机与控制学报;2008年06期 3 廖勇;沈朗;姚骏;刘刃;改进的面贴式永磁同步电机转子初始位置检测[J];电机与控制学报;2009年02期 4 周元钧;蔡名飞;改进的永磁同步电机转子初始位置检测方法[J];电机与控制学报;2010年03期 课题研究意义及目的: (限1000字) 直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式和U 型槽式，和管式。 线圈的典型组成是三相，有霍尔元件实现无刷换相。直线电机的原理并不复杂．设想把一台旋转运动的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这就成了一台直线感应电动机。在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级；相当于旋转电机转子的，叫次级，初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。这时初级要做得很长，延伸到运动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长，实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动，也可以次级固定、初级移动。 ，为了提高产品品质以及生产效率，对电机调速性能提出了越来越高的要求，希望调速范围大且能平滑调节。近年来，由于电力电子及电机设计水平地提升，为直流电机调速性能的改善开阔了广泛的前景。直线电机将电能直接转化为直线运动的机械能,,而且降低了系统损耗,非常适用于直线直驱式系统,其研究发展的主要方向是电机本体优化设计和驱动控制技术,后者主要涉及电力电子和自动控制领域,是提高电机调速性能的必要手段,也是现代直线电机研究的重点内容。 进度安排: (限300字) 设计（论文）各阶段名称 1 定论文题目，拟定提纲 2015年09月10日至2015年09月20日 2 搜集素材，完成初稿 2015年09月20日至2015年09月25日 3 修改论文及完善 2015年09月25日至2015年10月10日 4 定稿 2015年10月10日至2013年10月30日 5 答辩 2015年11月 论文提纲、研究的主要内容、关键问题、拟采取的方案及措施: (限1500字) 绪论 1.1概述 1.1.1直线电机结构和工作原理 1.1.2直线电机的特点 1.1.3直线电机的分类 1.2直线电机发展与应用 第二章 直线电机的控制策略 2.1永磁直线电机数学模型 2.2永磁直线电机矢量控制类型 2.3脉宽调直技术研究 第三章 永磁直线电机伺服控制系统研究 3.1概述 3.2伺服控制系统设计 3.3电流闭环设计 第四章 直线电机的应用 4.1城市轨道试验线 4.2直流供电系统 4.3车载变频器 论文围绕直线电机驱动控制技术进行以下几方面研究： 1.介绍了直线电机的原理、结构、分类、发展历程及其在军事、民用、工业自动化、交通运输等领域中的应用,然后讲述了直线电机的v/f控制、矢量控制和直接推力控制策略,并由此引出课题的研究背景和主要研究内容。 2.建立了永磁直线电机数学模型,并在此基础上总结了永磁直线电机常用的矢量控制方法。基于TI公司的浮点DSP处理器TMS320F28335给出了空间矢量脉宽调制的数字化实现方法。根据逆变器电路结构详细分析了死区效应的产生及其对系统的不良影响,并推导得到死区误差电压矢量。由于直线电机大多应用在短行程直驱系统中,运行频率较低,死区效应对其运行状态影响明显。实验研究了电压矢量补偿法和时间补偿法两种死区补偿方法,结果表明这两种死区补偿算法均可有效降低直线电机低速运行时的电流畸变和推力脉动。 3.设计了永磁直线电机伺服控制系统,通过试验比较了位置-速度-电流三环位置伺服控制系统和位置-电流双环位置伺服控制系统的控制性能。建立了基于id=0矢量控制策略的改进型三环位置伺服控制系统,设计了模糊自适应速度PI调节器代替常规速度PI调节器,详细分析了PI调节器参数设计对定位过程中位置误差的影响,并在伺服控制系统中增加了速度、加速度、负载阻力和粘滞摩擦前馈补偿校正环节。以圆筒型永磁直线电机作为研究对象进行了实验验证,测得的速度与位置结果显示,模糊自适应PI调节器有效降低了速度超调,而前馈校正环节则减小了位置