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建模、模拟和非线性永磁直线同步电动机的控制

Dr.K.Alicemary1b .阿兰达蒂太太,2,Ms.Padma.Maridi3
  1. 教授和校长,Vignan信息技术研究所JNTUK, Duvvada,维萨卡帕特南,India1
  2. 煤斗&副教授,电气与电子工程部门,Vignan信息技术研究所JNTUK, Duvvada,维萨卡帕特南,India2
  3. 电子电气与电子工程、Vignan信息技术研究所JNTUK, Duvvada,维萨卡帕特南,India3
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文摘

介绍了永磁直线同步电动机的非线性模型和一个类比旋转电机和直线电机。建筑细节的不同子模型给出了永磁直线同步电动机及其在仿真软件实现了。设计了一种新型永磁同步电动机的控制系统非线性取消了。此外,一个线性状态反馈控制律基于极点配置技术实现零稳态误差对参考电流规范是用来提高动态响应。通过MATLAB仿真软件执行广泛的模拟

关键字

动态模型;永磁直线同步电动机

介绍

在当今竞争激烈的产业环境中,大量的资源致力于简单,优化,过程自动化和高效的解决方案,机床和材料处理系统。直线电机可以给机床直线运动直接间接耦合机制,如齿轮箱、连锁店和螺丝。特别是,永久磁铁直接驱动汽车在机器自动化变得越来越受欢迎了。永磁电机驱动的优点是他们的无齿轮结构,良好的控制特性高速、高加速度和最重要的是,运动精度高和更好的效率。PMLSMs用于电梯、纸的机器,船舶推进装置、风车等。
永磁交流同步直线电机中,移动部分(发)由一个开槽电枢和三相绕组,而表面永久磁铁(spm)安装在整个路径的长度(定子)。
lsm操作移动磁场的原理,移动的速度v等于同步速度¯一部分害怕一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½旅行的磁场只取决于输入频率f(角输入频率¯害怕一个½¯害怕一个½= 2¯害怕一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½)和极距¯害怕害怕一个½¯½。它不依赖于极数2 p。
本文组织如下图:部分我给永磁直线同步电机的引入。第二节有助于理解永磁直线同步电动机之间的类比和回转马达。第三部分解释了系统电动机的动态建模。第四节显示电机开环的性能和第六部分V描述闭环系统和部分显示闭环电机的性能最后一部分总结了纸,紧随其后的是引用。

类比扶轮永磁同步电动机和永磁交流同步直线电机的

永磁交流同步直线电机的电气模型可以通过类比得到永磁同步电动机扶轮社、如图2所示。回转马达,三个电枢绕组相互转变的电角2π/ 3,每个绕组占地π的电角固定参考。
以此类推,永磁交流同步直线电机的定子电枢绕组转变彼此距离的2/3(τ:极距→步骤二次连续两个磁极之间),每个绕组的覆盖距离线性参考系。
永磁交流同步直线电机的电角的主要举措在线性参照系可以表达的
在这里,Np是电永磁交流同步直线电机的位置恒定。
与计算机硬件和软件的迅速发展,新的仿真软件包是更快和更用户友好现在可用。论述了使用这样的一个产品,MATLAB的SIMULINK仿真软件,在永磁交流同步直线电机的动态建模。仿真软件在其他编程软件的主要优势是,而不是程序代码的编译,仿真模型建立了系统的基本功能块。通过方便的图形用户界面(GUI),可以创建功能块,连接和编辑容易使用菜单命令,键盘和一个合适的设备(如鼠标)。一组机器微分方程可以被建模的互连适当的功能块,每个执行一个特定的数学运算。编程努力大幅减少和调试的错误是很容易的。由于模型是一个模型操作程序员,开发的仿真模型可以很容易地添加新的子模型,以满足各种控制功能。永磁交流同步直线电机作为被可以纳入一个完整的电动马达驱动系统。

永磁交流同步直线电机的动态模型,用仿真软件

广义永磁直线同步电机的动态模型包括一个电子被实现双轴(3/2)转换的三相定子电压和电流计算,发达的电磁推力,推力计算子模型和机械被产生转子或发速度。

永磁交流同步直线电机的电被

永磁交流同步直线电机推力的被

通量=λpmA¯害怕一个一个½¯害怕一个½¯害怕害怕一个½¯½吗

永磁交流同步直线电机的机械被

通过上面的拉普拉斯变换方程得到
,
电被在图3,图4的推力被Fig-5的机械被组合在一起形成永磁交流同步直线电机的模型,如图6所示。

开环的结果

开环仿真结果为阶跃变化速度恒定负载推力所示fig-7和阶跃变化的负载推力恒定速度图8所示。

闭环控制系统

本文提出的控制器在电机驱动的传统双回线结构Fig.9所示。外循环的速度控制器,输出的推力菲*的参考价值。在磁场定向控制算法推力由q-axis电流控制组件。因此电流的参考价值智商* *从参考推力计算,同时id是零。
内循环是当前控制器由非线性控制器系统的非线性是取消使用精确反馈线性化。由此产生的线性系统的特征值是通过状态反馈转移到适当的位置以达到动态性能的渴望。因为电流控制器的主要任务是按照设定的参考推力外速度环。为此,积分的状态反馈设计是增强输出错误。

闭环控制的结果

闭环仿真结果的阶跃变化的速度恒定推力10 n Fig-10所示。仿真结果为推力恒定速度阶跃变化Fig-11所示。

结论

在本文中,我们使用仿真软件MATLAB软件测试永磁交流同步直线电机的动态模型在开环和闭环控制。一个通用的设计方法提出了线性同步电动机的速度控制系统非线性取消了。此外,一个线性状态反馈控制律基于极点配置技术实现零稳态误差对参考电流规范是用来提高动态响应。闭环控制仿真显示了良好的结果。预测当前步骤反应同意观察测量和调整过度。

仿真参数

选择的永磁直线同步电动机仿真研究有以下参数:

确认

这项工作是支持的所有印度技术教育委员会(AICTE),新德里在研究推广计划,文件没有8023 / / RPS-78/2010-11清除掉

表乍一看

表的图标
表1

数据乍一看

图1 图2 图3 图4
图1 图2 图3 图4
图1 图2 图3 图4
图5 图6 图7 图8
图1 图2 图3
图9 图10 图11

引用