导　　师： 张昱; 张学习

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 广东工业大学

摘　　要： 气悬浮平台是目前应用最广泛的四大悬浮(气悬浮、磁悬浮、静电悬浮、热悬浮)平台之一,平台在工作的过程中产生一道气隙,使被控对象处于悬浮状态,与传统接触式相比,具有污染度低、无摩擦、发热小、不产生磁、运行速度快,加速度大等特点。这些特点对于现在日益发展的生产制造非常重要,尤其是对控制精度的要求高、控制动作精细、以及控制环境多样化的领域,如芯片制造、微电子、半导体和互联网等传统控制设备无法满足控制要求的行业。课题中气悬浮平台的驱动部分采用直线电机,与旋转电机相比没有离心力的限制,具有更大的速度和加速度,省略了中间的传动装置使电机结构简单,可以在传统电机无法工作的环境下得到应用。课题针对多孔质气悬浮平台在高速度高加速度状态下的定位控制算法研究,包括以下几个方面的研究:1.介绍了多孔质气悬浮平台的结构原理和研究现状,直线电机的原理、结构和研究现状,直线电机的控制算法的研究现状和优缺点的对比,为直线电机控制算法的研究作基础。2.首先完成了气悬浮软硬件实验平台的搭建,其主要硬件选型如下:平台的驱动部分采用直线电机,运动控制系统采用运动控制卡,位置反馈器件采用光栅尺等。然后设计了平台的伺服控制系统,采用位置环、速度环和电流环三闭环控制。最后建立了直线电机的数学模型,并通过MATLAB/SIMULINK得到直线电机的仿真模型。3.对设计好的伺服控制系统的位置环、速度环和电流环分别应用传统PID算法控制研究,并通过MATLAB/SIMULINK进行仿真得出控制效果波形图。再对速度环应用智能PID(模糊PID)控制算法研究,通过这两种算法的仿真波形结果分析对比,得到智能PID算法控制使系统的响应速度和超调量和稳态误差等控制性能方面得到改进,但系统仍存在较大的超调量,出�

关 键 词： 气悬浮平台 直线电机 模糊 神经网络

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