基于Halbach陣列的平面電機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著材料科學及先進制造業(yè)的快速發(fā)展，平面電機在精密、超精密定位設(shè)備中具有巨大的應(yīng)用潛力，受到了工程界和學術(shù)界的廣泛關(guān)注。本文針對課題組研制的基于Halbach陣列的3自由度平面電機，設(shè)計了其控制系統(tǒng)，并對系統(tǒng)進行了理論分析和實驗研究。
　　 本文首先介紹了平面電機及其控制技術(shù)的特點和發(fā)展現(xiàn)狀；然后介紹了平面電機的結(jié)構(gòu)，并對電機所采用的Halbach陣列與傳統(tǒng)徑向陣列進行了對比研究；基于直線電機執(zhí)行器的電磁力模型，提出了執(zhí)行器電磁

2、力的電流控制策略；引入了平面電機的解耦動力學模型，并提出3自由度平面電機的解耦控制策略。
　　 基于平面電機單自由度位置控制器結(jié)構(gòu)，本文分別設(shè)計了PID位置控制器和滑模變結(jié)構(gòu)位置控制器，并對兩種控制器進行了對比分析和仿真研究。仿真研究結(jié)果表明，滑模變結(jié)構(gòu)位置控制器具有較好的快速性和魯棒性，更適合應(yīng)用于高精度伺服定位系統(tǒng)中。
　　 針對平面電機的結(jié)構(gòu)特點，本文設(shè)計了基于雙DSP的硬件控制平臺；系統(tǒng)軟件采用了多種算法來提高系