永磁直線同步電動機控制策略研究

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【摘要】通過對直線電動機的原理舉行有效的分析和研究，找出直線同步永磁電動機的系統(tǒng)的操縱問題，這其中包括經典操縱問題、現(xiàn)代操縱問題和職能操縱問題三個方面，通過永磁直線電動機系統(tǒng)的操縱分析，熟悉進展的現(xiàn)狀和未來可能進展的趨勢，從中研究目前較為成熟的魯棒操縱系統(tǒng)和滑模布局，對其操縱方式舉行進一步地描述。

【關鍵詞】永磁直線同步電動機；操縱策略；伺服系統(tǒng)

0引言

隨著科技的快速大進展，目前的電動機是以一種直線的較為新型的電動機，電能可以轉換成為直線方式的運動，其間不需要有其他轉換設備的電磁裝置，由旋轉的電動機逐漸轉的進展過來的。將旋轉的電動機按照鏡像方式開啟，將電動機按照原有的圓周舉行系統(tǒng)直線的開展，得到了線性的電動機。直線的電動機的工作原理，與旋轉形式的電動機相類似，在相關縫隙中舉行有效的磁場效應，而不是舉行磁場的旋轉，是具有直線性效果的，其方向通過正弦方式舉行有效的分布，逐步平移的磁場效應。與旋轉的電動機相互對比，直線的電動機具有幾種異步效應感應。直線性電動機和同步的直線性電動機、直流的電動機，以及其他類型的直線的電動機。直線電動機是按照平板型、弧線型、管線型舉行有效的分析，對各種類型的直線的電動機，不適合其他方式方法的應用領域。永磁性同步直線的電動機，在效能能指標和定位的精度和速度上，以及效率等方面，比其他的直線性電動機具有更加多的優(yōu)勢，在大量現(xiàn)代化的，具有高細致的直線性驅動的操縱管理系統(tǒng)中，永磁直線性同步的電動機是一種具有夢想性的直線性伺服電動機，永磁直線性同步電動機的平滑運行，對推力脈動具有不明感，直接使用直線的伺服電動機。

1交流伺服系統(tǒng)

交流伺服系統(tǒng)是一個具有較高的非線性、強耦合性和繁雜的變化性系統(tǒng)，隨著系統(tǒng)運行過程中產生了具有不同的程度的干擾，這造成了操縱難度的逐步增大。策略上，基于電機穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型的電壓頻率操縱方法與開環(huán)磁通軌跡操縱方法都很難以達成良好的伺服特性，目前大多數(shù)應用的是基于永磁電機動態(tài)解耦數(shù)學模型的矢量操縱方法，這是現(xiàn)代伺服系統(tǒng)的核心操縱方法。

2永磁直線性的同步電動機具有的操縱方法

經典永磁直線電動機，通過對同步的操縱系統(tǒng)舉行有效的操縱，對非PID的操縱器件做一個合理的測驗方法，完成有效的操縱，在實際的直線性電動機中，伺服的操縱系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。通過對DSP實現(xiàn)直線電動機的PID操縱，在直線性電動機中，對系統(tǒng)舉行P型的操縱，包括對PI型的速度，有效操縱器的合理化。PIO操縱方法，通過對被操縱的相關對象，舉行模型參數(shù)分析，尋求合理的變化。在魯棒性能不缺定的時候，通過PID的系統(tǒng)操縱，降低整體的花費時間。因香瓜參數(shù)的時間具有確定的彼此性，產生確定的影響，造成系統(tǒng)操縱難以完成較好的效果。目前的PIO操縱，通過與其他的操縱相互聯(lián)系，分析策略之間的相互關系，逐步形成復合的系統(tǒng)，使其具有確定的智能新型操縱，提高復合操縱這個系統(tǒng)的整個管理。直線性的電動機是具有多變性的，伺服系統(tǒng)有多變系數(shù)，其具有猛烈的操縱效果，耦合的非線性可以保證系統(tǒng)的操縱，人們往往通過轉子的磁鏈，舉行定向的矢量定位，保證解耦的操縱小姑，消釋勵磁的操縱，實現(xiàn)回路的耦合，推進操縱系統(tǒng)的耦合管理，從而可以使操縱回路分別受到操縱，即預估器可以與其他器件舉行互聯(lián)，實現(xiàn)操縱器時間的有效補償，使操縱器的工作時間可以進展，加深時間的滯后效果管理，實現(xiàn)完全性的補償。這種設計的操縱器具有確定的獨立性，不需要考慮時間延遲的影響，從而解決直線性電動機的延時問題，保證伺服系統(tǒng)的延時問題，在電力傳輸系統(tǒng)中，解決延時問題，提高速度測量的滯后問題，實時反應相關速度滯后的理由，保證整個系統(tǒng)的影響效果。

3永磁直線性同步電動機的現(xiàn)實操縱管理

現(xiàn)代的操縱策略，通過對系統(tǒng)舉行自我操縱，保證自適應才能的有效操縱。魯棒操縱問題，預見性操縱問題，滑模變布局操縱問題，三者之間有確定的相關作用。

3.1常見的（自覺適應）的操縱系統(tǒng)

自覺適應是一種相互結合的理論，將反應的操縱辨識，研究相關理論。通過操縱性能指數(shù)，完成最大化操縱指標。通過有效的操縱調理，保證對象系統(tǒng)的調整，完成基于現(xiàn)代的理論操縱系統(tǒng)，對狀態(tài)空間舉行管理和操縱。目前，較為成熟的模型可以很好的完成數(shù)據校對，其相關參考具有自覺適應的操縱才能，具有自我校正的系統(tǒng)管理。通過對自覺適應系數(shù)的分析，完成系數(shù)的調整，保證穩(wěn)定化系統(tǒng)的相關誤差，逐漸的趨于零，保證系統(tǒng)自覺的適應的速度。因此，通過對直線性電動機的操縱，伺服系統(tǒng)可以完成模型直線性分析，有效的直線性電動機的模式操縱，從而實現(xiàn)電動機的相關參數(shù)的逐步變化。但對于具有高頻系數(shù)的干擾問題，沒有較好的干擾顯示效果。

3.2常見的的操縱管理系統(tǒng)

魯棒的操縱管理是對模型舉行研究，通過各種不確定因素研究完成系統(tǒng)操縱，操縱系統(tǒng)的各項性能指標，從而保證擾動下的敏感程度。魯棒操縱理論具有較為多的測驗，實現(xiàn)測驗布局分析，保表明驗結果的切實性，魯棒具有合理的操縱管理，魯棒的最高操縱可以有效的處理，完成系統(tǒng)的擾動問題，從而計算函數(shù)確定傳遞數(shù)據，使最大范圍數(shù)可以舉行確定的限制，設計出的操縱其可以對抑制擾動產生良好的效果。

在測驗中通過對魯棒的最大操縱，保證其應用效果，在不確定性的時變性完成伺服系統(tǒng)，保證其有效的操縱。這種方法是具有多級反應的，在布局上對多環(huán)舉行反應，通過反應的補償問題，提高解決的負載性的擾動。在操縱的策略管理上，采用魯棒的最大性操縱，完成標準的策略管理，從而保證整個系統(tǒng)的參數(shù)測量，完成不確定性的相關問題，對于不確定性的外部擾動，具有較為良好的抑制效果，將時變的相關參數(shù)舉行操縱，對不確定性的系統(tǒng)的最大值舉行操縱，轉換為一個等價的系統(tǒng)管理，具有的參數(shù)的不確定造成了線性傳遞，是不變的系統(tǒng)管理操縱。圖1表示的是系統(tǒng)的布局圖，其中1/（MS+D）是電動機的標稱模型，D為粘滯摩擦的系數(shù)，KT為推力的系數(shù)，M是動子產生的質量，KS是位置的調理器，KI是積分項的系數(shù)，而K是最大操縱器。預見操縱是通過對目標值的檢測，對干擾信號處境舉行操縱，使目標值、被操縱量可以偏差值降低，誤差逐步變小。預見操縱的伺服系統(tǒng)中的一種，是在普遍的系統(tǒng)中的根基，通過對未來的信息分析，舉行有效的反應，對補償問題構成極大數(shù)值降低，減小了目標的操縱值，保證了被操縱的數(shù)量，其相位具有確定的延遲作用，使被操縱量不能舉行系統(tǒng)追蹤，可以在沒有延遲狀態(tài)下，完成時變系統(tǒng)的跟蹤。

滑模的變的非線性操縱是一種特殊的操縱，其本質是具有一類的特殊性問題，非線性操縱不具有聯(lián)系性，使非線性表現(xiàn)為操縱下的不連續(xù)性效果。由滑動模塊舉行設計，與操縱的對象數(shù)據無關，即與相關參數(shù)和擾動處境無關，使滑動模塊可以具有布局操縱，完成快速響應效果，對相關參數(shù)統(tǒng)計缺乏，對擾動變化不敏感，不需對線性系統(tǒng)分析，辨識和設計。因此，通過在直線性電動機，伺服系統(tǒng)中的分析，得到良好的操縱應用方式，在滑模變布局操縱的抖陣操縱中就是一個重要問題。通過對滑模的現(xiàn)象的操縱，可使系統(tǒng)的相關參數(shù)發(fā)生變化，外部的擾動性具有確定的數(shù)據特點，完全的自覺適應，可以保證系統(tǒng)的有效性，大大的降低了推力的紋波效率，對系統(tǒng)的抖陣，在滑動模態(tài)中對進度舉行操縱，實現(xiàn)積分的鏈接，進一步降低系統(tǒng)的抖陣，保證系統(tǒng)的整體性，完成系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，防止產生誤差，從而實現(xiàn)電動機布局操縱，對于永磁的直線性同步電動機，保證個滑模布局的操縱。圖2是電流內部的電流操縱，是跟蹤操縱的系統(tǒng)，合理的對動子電流舉行分析，使矢量和定子的磁場交換，完成空間上相關數(shù)據的分析，從而令電流的去磁分量為零。

通過對不連續(xù)的項來抑制，在滑模變布局操縱中，對擾動的影響和參數(shù)舉行分析。因此，在不連續(xù)的幅值變化中，對最小變化舉行擾動量分析，隨著參數(shù)的檢測，對電流的增加舉行操縱。假設對擾動舉行觀測，實時補償，就可以降低幅值，保證操縱的不連續(xù)的幅值數(shù)據。直線性伺服的電動機的端口，具有效應力、推進力，會對系統(tǒng)產生確定的影響，端效應的產生影響推力紋波的快速變化，造成數(shù)據較為緩慢，通過設計出相關的檢測數(shù)據，對觀測器的負載舉行推力，保證推力的擾動處境，舉行動態(tài)觀測。由于滑模變布局操縱的方法，存在確定的回避抖陣，通過擴展滑膜觀測器從而是實現(xiàn)對于所需分子的速凍、負載動力和加速度的操縱，從而保證現(xiàn)行化和滑膜觀測器完成非線性閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3智能操縱的策略

智能操縱是基于數(shù)字模式的分析，研究數(shù)字模式，尋求合理的目標操縱，找出實際的解決手段，是數(shù)字系統(tǒng)，解析和學識分析，系統(tǒng)的廣義系統(tǒng)模型，是智能操縱人腦思維，具有非線性特點的操縱方法，可以對環(huán)境舉行系統(tǒng)操縱，保證對象、環(huán)境的切實性，系統(tǒng)舉行多方位的操縱，在直線電動機伺服系統(tǒng)中較為成熟的應用是模糊操縱、網絡控神經制。

模糊操縱是以工程人員的工作閱歷，加上模糊規(guī)律推力，以計算機實現(xiàn)的一種操縱，具有不憑借操縱對象的使用原那么，較為廣闊的使用范圍，突出線性時變的優(yōu)勢，對非線性負載舉行魯棒處理，模糊操縱的硬件芯片已經商化，實用性高。對非線性和時變負載有確定的魯棒優(yōu)勢。例如，對于直線性電動機，以非線性的系統(tǒng)操縱，加強變化負載的效果，將模糊操縱系統(tǒng)、PID操縱系統(tǒng)，顯示系統(tǒng)的模糊，舉行操縱方法的分析，從而確立其優(yōu)勢，模糊操縱系統(tǒng)的方法，提高智能性工作方式，對傳統(tǒng)的模糊系統(tǒng)，操縱其策略，加深操縱的規(guī)律，加大工作人員的相互合作，完成系統(tǒng)的整體過程，操縱精度的低進展。目前的直線性系統(tǒng)，在操縱的過程中，完成對模糊系統(tǒng)的操縱，加深系統(tǒng)的應用，加強其他操縱系統(tǒng)的應用效果，操縱相互的符合。例如，將自覺適應的模糊系統(tǒng)，操縱其混合的模糊操縱、使其具有較為充分的使用效果，通過加深對于PID系統(tǒng)的操縱、混合模糊操縱各有其自身的特點，在直線性伺服系統(tǒng)中，完成系統(tǒng)的有效操縱，提出賦予的模糊系統(tǒng)推理方法，操縱自覺檢查的PID系統(tǒng)操縱，分析結果，證明可以更好的完成適應的環(huán)境，保證系統(tǒng)的變化，從而得志工作化進展，在工作過程中，對伺服電動機舉行管理。利用遺傳訴法，對離線舉行優(yōu)化設計管理，從而得到最優(yōu)的相關參數(shù)，從仿真程序系統(tǒng)中，有效的得出參數(shù)的優(yōu)化系統(tǒng)操縱，保證模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性、優(yōu)質性和系統(tǒng)管理性。基于模糊性的自覺交流管理，對直線性系統(tǒng)的滑模系統(tǒng)舉行操縱，可以過對模糊自覺學習規(guī)劃，研究適合實際系統(tǒng)的進展的，具有不確定性因素的，操縱其在線的學習，對滑的模切換操縱方向、幅值需要舉行實時的操縱，從而大大的降低滑模系統(tǒng)的抖陣。神經網絡具有存儲功能，可以對信息化分布的存儲、通過并行的處理，非線性迫近完成自覺學習的特點，在直線伺服操縱領域有明顯的應用前景。通過對傳統(tǒng)的PID系統(tǒng)分析，以神經網絡的電動機相關參數(shù)，舉行系統(tǒng)在線辨識、跟蹤，通過對磁通、轉速的操縱器，完成自適應調整。結合的模型參考數(shù)據，自覺適應操縱效果，將神經網絡的操縱器應用與操縱器，具有用于自覺的應速度操縱器，將非線性神經網絡操縱和滑模操縱系統(tǒng)結合起來，構成雙自由度的操縱，從而有效解決直線伺服系統(tǒng)跟蹤性能問題，魯棒性能問題，二者之間的沖突。與小波技術結合，通過魯棒小波神經元的操縱，對單純采用神經網絡化學習的速度舉行缺陷操縱，保證操縱系統(tǒng)的穩(wěn)定性、能動性和自學速率等等。除了模糊操縱和神經網絡操縱系統(tǒng)外，將智能操縱應用于直線伺服系統(tǒng)的研究是未來需要專家系統(tǒng)研究的問題。

3.4直線性同步電動機的未來進展

直線性同步電動機的系統(tǒng)，在國內外的研究中尋求高性能直線電動機伺服操縱策略那就方面的各類數(shù)據和實際例證，提出具有合理創(chuàng)辦性意義的思路，從而提出一些具有實際應用方面的成果。伴隨著操縱對象的繁雜程度，加深操縱要求，采用單一的操縱策略已經不能夠完成操縱策略，加深永磁直線同步電動機的操縱策略分析，從而更好的完成未來操縱策略，保證操縱策略的有效操縱。

采用現(xiàn)代的操縱方式，例如，魯棒操縱系統(tǒng)方式、滑模變系統(tǒng)布局的操縱，對直線性電動機系統(tǒng)的非線性問題操縱，保證系統(tǒng)環(huán)境的抗干擾才能得到有效的操縱，保證二者有效的結合，保證其實際的應用價值。加深智能操縱的操縱管理，對具有繁雜的對象的分析，以新的系統(tǒng)操縱方式，解決相關思路方法，完成系統(tǒng)的有效操縱。將智能系統(tǒng)操縱與其他方式相結合，保證其他的操縱系統(tǒng)方法的有效結合，形成變化更加合理、加深優(yōu)質的直線性系統(tǒng)維護。隨著20世紀的到來，未來的高效數(shù)字信號系統(tǒng)，微電路集成系統(tǒng)，專用電路的相關系統(tǒng)技術，三者的綜合進展，帶動系統(tǒng)性策略管理，有效的實現(xiàn)具有堅實的理論和豐富的學識根基的技術系統(tǒng)。直線性電動機可以用于交通管理，發(fā)揮其優(yōu)質的操縱管理體系，以優(yōu)質的交通規(guī)劃管理形式，完成交通管理的操縱。高精度的特點保證了精度要求高的加工領域的技術進展，從而更好的完成相關應用效果。在整個進展過程中需要提高技術水平，以優(yōu)質的操縱完成技術系統(tǒng)操縱，保證操縱方法的有效解決，針對不同環(huán)境，不同條件，不同系統(tǒng)，完成對于系統(tǒng)的運用，從而保證技術的有效進展，以操縱對象為管理理念，加深系統(tǒng)管控的相關方式，保證目標的有效實施性，完成操縱設備的管理，提高直線性電動機的系統(tǒng)分析。

4結語

綜上所述，通過對直線性同步電動機的操縱舉行數(shù)據的介紹和分析，對交流