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电励磁直线电动机磁悬浮系统的非线性自适应反步控制

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制造技术与机床 2023年第2期 104-108页

作者：邢艺馨蓝益鹏雷城沈阳工业大学电气工程学院辽宁沈阳110870

为提高电励磁直线电动机(electrically excited linear motors,EELM)驱动的数控机床磁悬浮平台控制系统的性能,提出一种非线性自适应反步控制方法。研究EELM的结构与运行机理,该EELM的定子由铁心和励磁绕组组成,动子由动子铁心和电枢绕... 详细信息

为提高电励磁直线电动机(electrically excited linear motors,EELM)驱动的数控机床磁悬浮平台控制系统的性能,提出一种非线性自适应反步控制方法。研究EELM的结构与运行机理,该EELM的定子由铁心和励磁绕组组成,动子由动子铁心和电枢绕组组成,与数控机床进给平台固定连接驱动平台运动,励磁磁场对动子铁心的单边磁拉力实现平台的悬浮;建立EELM磁悬浮平台控制系统的数学模型与状态方程;对电励磁直线电动机磁悬浮平台运行过程中存在的不确定性扰动,设计非线性自适应反步控制器,对未知扰动进行估计,采用李雅普诺夫理论证明系统的稳定性;用MATLAB/Simulink对控制系统进行计算机仿真,验证所提方法的有效性。

关键词：电励磁直线电动机磁悬浮系统非线性自适应控制

直线电动机在非圆截面零件精密加工中的应用研究

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机械工程学报 2004年第10期40卷 140-143页

作者：吴玉厚张珂张玉沈阳建筑大学交通与机械工程学院沈阳110168 东北大学机械工程及自动化学院沈阳110004

对具有种类多、高精度和高频响伺服控制要求的非圆截面零件加工来说,传统进给系统已难以满足要求。近年来,直线电动机作为一种新型伺服驱动进给装置,得到广泛应用。简单介绍了直线电动机在国内、外的应用现状,综述了直线电动机的基本原... 详细信息

对具有种类多、高精度和高频响伺服控制要求的非圆截面零件加工来说,传统进给系统已难以满足要求。近年来,直线电动机作为一种新型伺服驱动进给装置,得到广泛应用。简单介绍了直线电动机在国内、外的应用现状,综述了直线电动机的基本原理及特点。利用PMAC(Programmable multi-axis controller)时基控制法,通过椭圆形等典型非圆零件表面精密加工试验,研究了基于PMAC的直线电动机的伺服控制技术和防磁散热等问题。为推动直线电动机在高速高精度数控机床中的应用打下基础。

关键词：直线电动机磨削 PMAC 时基控制

直线电动机驱动3-DOF磁浮平台推力解耦控制

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机械工程学报 2005年第1期41卷 234-238页

作者：刘德君郭庆鼎翁秀华沈阳工业大学电气工程学院沈阳110023

介绍一种新型的磁悬浮平台,应用多变量非线性的逆系统理论,对直线电动机驱动的磁悬浮平台这一多变量、非线性和强耦合的对象通过状态反馈线性化实现动态解耦控制,使其成为三个子系统。同时借助干扰观测器对扰动实现完全抑制。仿真结果表... 详细信息

介绍一种新型的磁悬浮平台,应用多变量非线性的逆系统理论,对直线电动机驱动的磁悬浮平台这一多变量、非线性和强耦合的对象通过状态反馈线性化实现动态解耦控制,使其成为三个子系统。同时借助干扰观测器对扰动实现完全抑制。仿真结果表明,这种控制方案有良好的动态、静态特性和鲁棒性。

关键词：磁悬浮平台动态解耦控制精密定位直线电动机干扰观测器

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直线电动机伺服系统的鲁棒H_∞控制

电工技术学报 2003年第5期18卷 54-58页

作者：蓝益鹏郭庆鼎沈阳工业大学电气工程学院沈阳110023

对具有时变不确定性的直线电动机伺服系统提出鲁棒H∞ 控制。将时变参数不确定系统的鲁棒H∞ 控制问题 ,转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞ 控制问题 ;对标准H∞ 控制问题 ,可通过求解代数Riccati矩... 详细信息

对具有时变不确定性的直线电动机伺服系统提出鲁棒H∞ 控制。将时变参数不确定系统的鲁棒H∞ 控制问题 ,转化成一个等价的、不包含任何参数不确定性的线性时不变系统的标准H∞ 控制问题 ;对标准H∞ 控制问题 ,可通过求解代数Riccati矩阵方程的对称正定解求得控制器 ,也就是不确定系统的鲁棒H∞ 控制器。仿真结果表明 ,用该方法设计的直线伺服系统 ,既能保证系统对外部扰动具有良好的抑制作用 ,又能保证对参数不确定性的鲁棒性。

关键词：直线电动机伺服系统不确定系统鲁棒H∞控制标准H∞控制

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高温超导直线电动机技术(英文)

电子科技大学学报 2009年第5期38卷 579-586页

作者：金建勋郑陆海电子科技大学自动化工程学院成都610054

随着高温超导材料制备技术的进步,应用高温超导块材和带材研制开发直线电动机已具备了核心技术基础。该文总结了已研制出的高温超导直线电动机类型,并建立了它们的结构模型。应用磁场有限元方法,研究了这些不同类型高温超导直线电动机... 详细信息

随着高温超导材料制备技术的进步,应用高温超导块材和带材研制开发直线电动机已具备了核心技术基础。该文总结了已研制出的高温超导直线电动机类型,并建立了它们的结构模型。应用磁场有限元方法,研究了这些不同类型高温超导直线电动机的电磁特性,并设计了实际模型装置进行了试验验证。通过高温超导直线电动机在磁悬浮车及电磁飞机弹射器等交通运输领域中的应用分析,验证了高温超导直线电动机技术在实际应用当中的潜在优越性。

关键词：电磁发射器高温超导体直线电动机磁悬浮运输装置超导磁体

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基于离散型扰动观测器的直线电动机控制研究

机械工程学报 2004年第12期40卷 164-167页

作者：孙立宁崔晶曲东升楚中毅哈尔滨工业大学机器人研究所哈尔滨150006

针对推力波动、摩擦力等因素对直线电动机控制性能的影响,设计了一种基于扰动观测器的高速高精度位置伺服系统。采用离散时间的扰动观测器设计方法,对考虑与忽略时间延迟环节时,扰动观测器的品质进行比较。仿真分析与试验研究表明:在高... 详细信息

针对推力波动、摩擦力等因素对直线电动机控制性能的影响,设计了一种基于扰动观测器的高速高精度位置伺服系统。采用离散时间的扰动观测器设计方法,对考虑与忽略时间延迟环节时,扰动观测器的品质进行比较。仿真分析与试验研究表明:在高速高精度的直线电动机运动控制中,引入带有时间延迟的扰动观测器,能够消除直线电动机速度响应曲线中的微小振荡,减小位置响应曲线中的超调和稳定时间。

关键词：扰动观测器直线电动机离散型时间延迟

基于反馈线性化的直线电动机伺服平台轨迹跟踪控制研究

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电工技术学报 2015年第13期30卷 143-149页

作者：武志涛徐建英辽宁科技大学电子与信息工程学院鞍山114051

在非线性曲线轨迹加工时,直接驱动XY伺服平台普遍存在轮廓误差精度差的问题。为提高轮廓误差精度,提出将最优化位置控制与等效误差轮廓控制相结合的复合控制策略。为了保证位置伺服控制器的高精度控制,采用以时间乘以误差绝对值积分(IT... 详细信息

在非线性曲线轨迹加工时,直接驱动XY伺服平台普遍存在轮廓误差精度差的问题。为提高轮廓误差精度,提出将最优化位置控制与等效误差轮廓控制相结合的复合控制策略。为了保证位置伺服控制器的高精度控制,采用以时间乘以误差绝对值积分(ITAE)为性能指标的最优化控制器设计方法。为了保证精密XY伺服运动平台高精度轮廓加工,轮廓控制器以等效误差量为状态变量,通过反馈线性化的极点配置使等效误差动态稳定,从而减小轨迹轮廓误差。仿真与实验表明,所提出的控制方法有效抑制了端部效应引起的周期性推力波动等扰动,使精密XY伺服运动平台满足高精度轮廓加工的要求。

关键词：直线电动机位置控制器轮廓控制器伺服控制 XY伺服平台

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横向磁场永磁直线电动机电磁力的分析与计算

电工技术学报 2007年第8期22卷 126-130页

作者：邹继斌王骞张洪亮哈尔滨工业大学电气工程与自动化学院哈尔滨150001

直线电动机不需机械转换装置即可实现直线运动,但输出力密度低也限制了其应用场合。针对此不足,文中采用横向磁场结构,提出了一种新型的永磁直线电动机结构形式。在对电动机运行机理进行分析的基础上,从理论上对电动机的定位力特性和“... 详细信息

直线电动机不需机械转换装置即可实现直线运动,但输出力密度低也限制了其应用场合。针对此不足,文中采用横向磁场结构,提出了一种新型的永磁直线电动机结构形式。在对电动机运行机理进行分析的基础上,从理论上对电动机的定位力特性和“力?位移”特性进行了研究,并应用三维有限元法对其进行了数值计算和分析。计算结果与理论分析结果相符,验证了理论分析的正确性,为横向磁场永磁直线电动机的深入研究奠定了良好的基础。

关键词：横向磁场直线电动机电磁力三维有限元法

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基于NESO的直线电动机推力波动补偿策略

北京工业大学学报 2008年第8期34卷 811-814页

作者：林家春李伟王先逵石照耀北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100022 中国农业大学工学院北京100083 清华大学精密机械与仪器系北京100084

为了抑制推力波动等扰动对直线电动机运行平稳性的影响,提出了一种基于非线性扩张状态观测器(nonlinear extended state observer,简称NESO)的推力波动抑制策略.电机在运行的过程中,NESO能对包括推力波动在内的各种扰动进行实时观测,并... 详细信息

为了抑制推力波动等扰动对直线电动机运行平稳性的影响,提出了一种基于非线性扩张状态观测器(nonlinear extended state observer,简称NESO)的推力波动抑制策略.电机在运行的过程中,NESO能对包括推力波动在内的各种扰动进行实时观测,并通过前馈方式对其进行补偿.当电机运行速度为0.1 m/s时,进行推力波动辨识补偿后稳态时速度波动范围从6.75%下降到1.23%.实验结果表明,该方法有效地减小了推力波动的影响,提高了稳态时速度响应的平稳性.

关键词：直线电动机状态估计伺服电动机推力波动扩张状态观测器