永磁直線同步電機(jī)直接推力控制系統(tǒng)的研究的中期報告

永磁直線同步電機(jī)直接推力控制系統(tǒng)的研究的中期報告一、研究背景永磁直線同步電機(jī)（PermanentMagnetLinearSynchronousMotor,PMLSM）具有高速、高加速度、高精度、高效率、無接觸摩擦、靜音等優(yōu)點，因此在高速磁浮列車、特種機(jī)器人等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。而PMLSM的控制是實現(xiàn)其高性能運動的關(guān)鍵之一。傳統(tǒng)的PMLSM控制方式主要采用間接轉(zhuǎn)矩控制方法，通過對PMLSM中的感應(yīng)電動勢進(jìn)行控制來間接控制推力。然而，間接轉(zhuǎn)矩控制方法存在反應(yīng)遲鈍、動態(tài)性能較差等問題，不利于實現(xiàn)高性能運動。因此，提出了直接推力控制（DirectThrustControl,DTC）方法，其優(yōu)點是反應(yīng)快、動態(tài)性能好、控制精度高。本研究擬對PMLSM直接推力控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，旨在提高PMLSM的運動性能和運動精度。本報告為研究的中期報告，主要介紹了研究的進(jìn)展情況。二、研究內(nèi)容本研究擬采用MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行PMLSM直接推力控制系統(tǒng)的建模與仿真研究。具體包括以下內(nèi)容：1.PMLSM的數(shù)學(xué)模型建立將PMLSM模型化為電路模型，建立PMLSM的電路方程，并采用轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的dq軸等效電路模型。并利用Matlab建立PMLSM的數(shù)學(xué)模型。2.直接推力控制系統(tǒng)建?；跀?shù)學(xué)模型建立PMLSM直接推力控制系統(tǒng)模型，并采用穩(wěn)態(tài)模型來控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，同時運用小信號穩(wěn)定性分析方法，對系統(tǒng)動態(tài)性能進(jìn)行分析和評估。3.DTC系統(tǒng)策略制定制定DTC系統(tǒng)控制策略，包括實現(xiàn)最小DC鏈接電路壓降的控制、實現(xiàn)瞬態(tài)過程的高動態(tài)響應(yīng)、實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能等。4.仿真與實驗驗證利用Simulink進(jìn)行仿真，對PMLSM直接推力控制系統(tǒng)進(jìn)行驗證。同時，運用實驗證明方法，對系統(tǒng)進(jìn)行驗證，檢測仿真結(jié)果與實驗結(jié)果的差異。三、研究進(jìn)展1.完成了PMLSM的數(shù)學(xué)模型建立基于電路模型，建立了PMLSM的電路方程，并采用轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的dq軸等效電路模型。并利用Matlab建立PMLSM的數(shù)學(xué)模型。2.完成了直接推力控制系統(tǒng)建模在PMLSM數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，基于穩(wěn)態(tài)模型用于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，同時運用小信號穩(wěn)定性分析方法，對系統(tǒng)動態(tài)性能進(jìn)行分析和評估，建立了PMLSM直接推力控制系統(tǒng)模型。3.完成了DTC系統(tǒng)策略制定制定了DTC系統(tǒng)控制策略，包括實現(xiàn)最小DC鏈接電路壓降的控制、實現(xiàn)瞬態(tài)過程的高動態(tài)響應(yīng)、實現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能等。4.進(jìn)行了仿真與實驗驗證利用Simulink進(jìn)行仿真，并對PMLSM直接推力控制系統(tǒng)進(jìn)行驗證。同時進(jìn)行了實驗驗證，檢測仿真結(jié)果與實驗結(jié)果的差異。四、下一步工作計劃1.基于數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步完善PMLSM直接推力控制系統(tǒng)模型。2.仿真分析直接推力控制系統(tǒng)的性能、優(yōu)化系統(tǒng)