直线电动机速度控制的研究.pdfVIP

· 电气技术与 自动化 · 李小军 ·直线电动机速度控制的研究 直 线 电动 讥 逮 度 控 制 宣 研 究 李小军 (岳 阳职业技术学院，湖南 岳 阳414000) 摘 要：利用直线电动机作为快速伺服进给单元 ，实现机床的零传动，能达到高速高精度加工 目的。但直线电动机在运行过程中进给速度越大，电动机实际运动的位置跟随理论运动的位 置性能越差，如何降低系统响应的跟随误差，是使系统性能优化的关键。通过PMAC双闭环控 制，专家 自适应PID伺服控制环调整控制参数，能使直线电动机进给系统获得 良好的动态及稳 态性能。 关键词：直线电动机；控制；自适应；速度 中图分类号：TM32 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2010)06-0164-03 RearchonSpeedControlofLinearMotor LIXiao-jun (YueyangVocationalandTechnicalCollege，Yueyang414000，China) Abstract：Thispaperusesalinearmotorasfastsewomovingunittogetzerotransmissionofthemachinetools，inordertorealize thepurposeofhighspeedandhighprecision．Butlinearmotorisintheoperation，thegreaterthemovingspeed，theworetheactual movementpositionprecision．Toreducethefollowingerrorofthesystem’sresponseitisthekeytooptimizethesystem perform。 ance．ThroughthePMACtwo-closed-loopcontrolandExpertsAdaptiveSewoPIDControlLoop。theparameterscanbeadjustedto obtainagooddynamicandstaticperformanceofitsmovingsystem． Keywords：linearmotor；control；adaptive；speed 中必须要对这些干扰予以抑制或补偿，要求其位置与速度 0 引言 检测装置具有很高的分辨率和动态响应能力，系统要有鲁 棒性很强的控制器。直线电动机高速进给系统采用PMAC 传统的传动链从作为动力源的电动机到工作部件要 双闭环控制，并使用专家 自适应PID伺服控制环调整控制 通过齿轮、蜗轮副、皮带、丝杠副、联轴器、离合器等中间传 参数等方法，能有效消除内部参数摄动和外界干扰的影响。 动环节，在这些环节中产生了较大的转动惯量、弹性变形、 反向间隙、运动滞后、摩擦、振动、噪声及磨损。虽然在这 1 电动机模型 些方面通过不断的改进使传动性能有所提高，但 问题很难 从根本上解决，于是出现了 “直接传动”的概念，即取消从 式(1)给出了永磁直线电动机 d-p坐标系下的电压 电动机到工作部件之间的各种中间环节。随着电动机及 方程。Udq是电动机端 电压， 是定子电流，a是定子漏磁 其驱动控制技术的发展，电主轴、直线电动机 、力矩电动机 通 ， 表示极距 ，表示位置。式(1)中包括电阻电压 R’ 的出现和技术的日益成熟，使主轴、直线和旋转坐标运动 j 电感 电压 d ／dt以及旋转反 电动势。 的 “直接传动”概念变为现实，并 日益显示其巨大的优越 性。自1993年德国Ex—cell一0公司在汉诺威国际机床博