PMLSM垂直运输系统控制设计探究.pdfVIP

2010年全国直线电机、现代驱动及系统学术年会论文集 PMLSM垂直运输系统控制设计研究 付子义，王强 (河南理工大学电气工程与自动化学院，河南焦作，454003) 摘要：在永磁直线同步电动机(P枷LSM)的垂直提升过程中，由于等效惯量的变化破坏了输出的同步性能，采用负载 动态补偿的方法可以实现系统的速度补偿，有效提高系统的抗干扰性能。同时引入模糊Pm控制器作为速度调节器，利 用模糊控制的优点，对负载扰动具有较强的鲁棒性且具有较好的静态和动态特性。最后，通过M棚AB系统仿真可以 观测到负载动态补偿和模糊PD控制器相结合的控制效果，这一控制策略为PMLSM的提升控制研究提供了新的方法。 关键词：永磁直线同步电动机；负载转矩补偿；模糊控制 1．引言 在许多工业领域中，随着科学技术的不断发展，打破了传统的旋转驱动方式，出现了新型的直线电 厢为一体的结构，具有提升高度不受设备限制，结构简单、控制方便等优点。 P№SM由定子(初级)电枢绕组、动子(次级)和提升容器组成。动子由永久磁铁等构成，结构 为隐极式。电机初级均匀地布置在固定框架(提升容器)上，供电方式采用递推方式，根据动子运行的 位置来切换定子绕组供电。在动子纵向运动过程中，始终有2台初级与动子接触，即保证初、次级之间 的耦合磁场面积保持不变，且气隙均匀，使PMLSM稳定地做垂直运动，系统结构如图1所示。 在实际的提升过程中，由于等效惯量的变化破坏了输出的同步性能，采用负载动态补偿的方法可有 效提高系统的抗干扰性能，同时利用模糊PD控制器作为速度调节器，有效的利用了模糊控制的优点， 从而提高了控制精度。 亡 ■ 亡、 C＼6定框架 E、 匕 E 机初级 巴’ 提升容器 ，目 机动子 懂I 图lPl蚴I垂直运输系统结构 2．刚LSM负载动态补偿 永磁直线同步电机中定子电流、电压和磁链的矢量关系在定子三相(ABc)、定子二相(口一∥， 通常A相与口轴重合)和转子磁链(d—g)参考坐标系中如图2所示。 第227页／共302页 2010年全国直线电机、现代驱动及系统学术年会论文集 ＼舀 、口(A) 图2不同坐标系下的定、转子磁链 孙几SM的d—g轴模型电压方程及磁链方程为： 蚴=R‘+p％一至y％ ‘ f 圹磁+p％+詈y％ Vd=Ldid Jr妒r ％=厶‘ 『l；，s2心V：+V； (1) E=罢I吼协IsiIlp=罢(％‘