导　　师： 曹广忠

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 平面开关磁阻电机是一种新型电机,遵循磁阻最小原理,具有结构简单、成本低、行程大、精度高、热耗低和适应性强等突出特点,因此在急需大行程、高精度、高可靠性平面定位装置的先进制造装备领域极具发展前景。本文研发一种基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制器,以期推进平面开关磁阻电机的工业应用。论文首先分析了平面开关磁阻电机的运行原理与结构,给出了平面开关磁阻电机的数学模型,建立了平面开关磁阻电机的位置控制系统,分析了比例积分微分(PID)控制算法,并讨论了滑模变结构控制算法。其次,为了减小平面开关磁阻电机运动过程的柔性冲击,采用S曲线加减速轨迹规划方法,论文设计了平面开关磁阻电机的S曲线加减速轨迹,设计了平面开关磁阻电机的PD位置控制器和平面开关磁阻电机的滑模变结构位置控制器,利用MATLAB仿真软件构建平面开关磁阻电机的PD位置控制仿真系统和平面开关磁阻电机的滑模变结构位置控制仿真系统,比较研究了基于S曲线加减速轨迹规划方法的平面开关磁阻电机位置控制性能与未考虑S曲线加减速轨迹规划方法的平面开关磁阻电机位置控制性能。最后,论文构建了基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制系统框架,设计了基于DSP的平面开关磁阻电机位置控制器硬件与软件,构建了基于PC上位机的平面开关磁阻电机位置控制系统可视化监控界面,研发了基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制器与基于DSP的平面开关磁阻电机滑模变结构位置控制器,实验研究了基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制和滑模变结构位置控制性能。研究结果表明:基于DSP的平面开关磁阻电机PD位置控制系统实现了稳态误差为±4.8μm的10mm行程定位、稳态误差为±6.4μm的100mm行程定位、动态误差为±26.4μm的50mm半径圆形轨迹跟踪,基于DSP的平面开

关 键 词： 平面开关磁阻电机 数字信号处理器 比例微分控制 滑模变结构控制 位置控制器

领　　域： []