抑制永磁直线电机推力波动的电流补偿控制策略

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双三相永磁直线同步电机的推力波动及抑制

2021年3月电工技术学报Vol.36 No. 5 第36卷第5期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Mar. 2021 DOI：10.19595/ki.1000-6753.tces.201135双三相永磁直线同步电机的推力波动及抑制蒋钱卢琴芬李焱鑫（浙江大学电气工程学院杭州 310027）摘要基于有限元模型，分析了双三相永磁直线同步电机的推力波动，其包括两个由直线结构引起的分量，一个分量是由铁心开断引起的磁路不对称所产生，另一个分量由绕组空间位置不对称引起的电感不对称所产生。

针对前者，采用优化铁心边端齿的方法来抑制；针对后者，则提出不等匝数绕组结构来抑制，并通过优化得出了性能最佳的匝数配合。

最后，计算优化的电机结构每相绕组自感和互感，显示了电感对称性得到了提高，表明该方法能降低推力波动。

最后通过样机验证了模型的准确性。

关键词：双三相永磁同步直线电机磁路不对称电感不对称不等匝数绕组中图分类号：TM359.4Thrust Ripple and Depression Method ofDual Three-Phase Permanent Magnet Linear Synchronous MotorsJiang Qian Lu Qinfen Li Yanxin（College of Electrical Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China）Abstract Based on the finite element model, the thrust ripple of dual three-phase permanent magnet linear synchronous motors (DTP-PMLSM) has been analyzed in this paper. It includes two components which are caused by linear format. One is the asymmetric magnetic circuit caused by the discontinuity iron core, and the other is the asymmetric of the inductance caused by the asymmetry of winding distribution. For the former, the asymmetry of magnetic circuit can be suppressed by optimizing auxiliary teeth. For the latter, a structure with unequal windings is proposed, and the optimal turns of each phase windings is obtained by finite element method. Finally, the self- and mutual-inductances of optimized structure are calculated, which shows the inductance symmetry has been improved, and the effectiveness of thrust ripple depression. Finally, the measurement of prototyped validates the effectiveness of analysis model.Keywords：Dual three-phase permanent magnet linear synchronous motor (DTP-PMLSM), asymmetric magnetic circuit, asymmetric inductance, unequal turns winding0引言随着稀土永磁材料和交流伺服控制技术的不断发展,永磁直线同步电机（Permanent Magnet Synchronous Linear Motor, PMLSM）吸引了学术界和工业界越来越多的目光。

《2024年永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究》范文

《永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究》篇一一、引言随着现代工业的飞速发展，高精度、高效率的控制系统成为了各领域研究的热点。

永磁同步直线电机（PMLSM）以其高响应速度、高效率、高精度等优点，在数控机床、精密制造等领域得到了广泛应用。

因此，研究永磁同步直线电机伺服系统的控制策略，对于提升系统的整体性能具有重要意义。

本文将详细探讨PMLSM伺服系统的控制策略，并通过实验研究验证其有效性。

二、永磁同步直线电机的基本原理永磁同步直线电机是一种基于电磁感应原理的电机，其工作原理与旋转电机类似，但结构更为简单，运动方式为直线运动。

PMLSM的定子部分安装有多个线圈，通过电流的通断来产生磁场；而转子部分则由永磁体构成，无需额外供电即可产生磁场。

当定子线圈中的电流发生变化时，会与转子的磁场相互作用，从而驱动电机直线运动。

三、控制策略（一）传统的PID控制传统的PID控制策略是最常用的伺服系统控制策略之一。

该策略将系统期望值与实际输出值进行比较，计算出偏差并进行比例（P）、积分（I）和微分（D）运算，得到控制量对系统进行调节。

在PMLSM伺服系统中，PID控制策略可以有效地减小系统误差，提高系统的稳定性。

（二）模糊控制策略模糊控制策略是一种基于模糊逻辑的控制方法，适用于具有非线性、时变和不确定性的系统。

在PMLSM伺服系统中，由于系统参数的变化以及外部干扰等因素的影响，系统可能存在非线性和不确定性。

因此，模糊控制策略可以通过建立模糊规则库，实现对系统非线性和不确定性的有效控制。

（三）混合控制策略为了提高系统的整体性能，常常将传统PID控制和模糊控制相结合，形成混合控制策略。

该策略综合了两种控制策略的优点，既能够保持系统的稳定性，又能够提高系统的响应速度和精度。

在PMLSM伺服系统中，混合控制策略能够有效地减小系统误差，提高系统的动态性能。

四、实验研究为了验证上述控制策略的有效性，我们搭建了PMLSM伺服系统实验平台，并进行了实验研究。

永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究

永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究永磁同步直线电机（Permanent Magnet Synchronous Linear Motor，简称PMSLM）作为一种新型的线性电机，具有结构简单、功率密度高、运动精度高等优点，在自动化设备领域得到了广泛应用。

为了满足不同应用场景对于运动控制的要求，不同的控制策略和方法被提出并进行了实验研究。

PMSLM的控制策略主要包括传统的经典控制方法和基于现代控制理论的高级控制方法。

在传统的经典控制方法中，比较常用的是PID控制方法。

PID控制器根据误差信号，即设定值与实际值之间的差距，通过调整控制器输出来实现对电机的控制。

PMSLM的电流、速度和位置控制均可以采用PID控制器。

在PMSLM的电流控制中，通过测量电机的电流值与设定的电流值之间的差距，并通过控制器的输出控制电流控制环节，从而实现对电机电流的闭环控制。

由于永磁同步直线电机具有响应快、精度高的特点，在电流控制上采用PID控制器能够有效地实现对电流的控制。

PMSLM的速度控制是通过测量电机的速度值与设定的速度值之间的差距，采用PID控制器来实现对电机速度的控制。

通过调整PID控制器的参数，可以实现对电机速度的精确控制。

在速度控制中，也可以采用模型预测控制（Model Predictive Control，简称MPC）方法。

MPC方法通过建立电机的数学模型，预测电机的未来状态，并通过优化控制目标对电机进行控制，具有较好的控制效果。

PMSLM的位置控制是通过测量电机的位置值与设定的位置值之间的差距，采用PID控制器来实现对电机位置的控制。

所使用的PID控制器可以是位置式的PID控制器，也可以是增量式的PID控制器。

通过调整PID控制器的参数，可以实现对电机位置的精确控制。

除了PID控制器，还可以采用模糊控制、神经网络控制等高级控制方法对PMSLM进行位置控制。

针对PMSLM的控制策略，实验研究也是必不可少的。

直线电机的推力波动及其抑制方法

直线电机的推力波动及其抑制方法
刘爱民;张锦辉;高君
【期刊名称】《沈阳工业大学学报》
【年(卷),期】2003(025)006
【摘要】在高精度微进给数控机床伺服系统中,需要对永磁直线同步电动机(PMLSM)的推力波动进行补偿和控制.目前虽然出现了多种抑制推力波动的方法,但均存在一定的困难.对永磁直线同步电动机的推力波动情况进行了概述.并就抑制永磁直线同步电动机推力波动的措施,从优化永磁直线电动机的设计和采用适当的控制策略两方面进行了总结和阐述.
【总页数】4页(P482-485)
【作者】刘爱民;张锦辉;高君
【作者单位】沈阳工业大学,电气工程学院,辽宁,沈阳,110023;沈阳工业大学,电气工程学院,辽宁,沈阳,110023;沈阳工业大学,电气工程学院,辽宁,沈阳,110023
【正文语种】中文
【中图分类】TM921
【相关文献】
1.一种基于非线性反馈重复控制策略的磁通切换直线电机推力波动抑制方法 [J], 孟高军;余海涛;胡敏强;刘海涛;酒晨霄
2.基于线圈倾斜方法的永磁同步直线电机推力波动抑制研究 [J], 李乐;董菲;赵吉文;苏云升;盘真保
3.基于Tabu参数辨识的直线电机推力波动\r复合抑制方法 [J], 林健;谢高硕;施昕
昕;周磊;王通通;刘晗
4.一种低电压多段初级永磁无刷直线电机运行过程中静推力波动的抑制方法 [J], 黄浩恩; 罗朋; 王慧; 许学礼
5.基于线圈倾斜方法的永磁同步直线电机推力波动抑制研究 [J], 李乐;董菲;赵吉文;苏云升;盘真保
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永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究

永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究一、本文概述本文旨在探讨永磁同步直线电机伺服系统的控制策略及其实验研究。

永磁同步直线电机作为一种高精度、高效率的驱动设备，在工业自动化、精密制造等领域具有广泛的应用前景。

然而，其控制策略的选择和实现对于电机性能的提升至关重要。

因此，本文将从理论分析和实验研究两个方面，深入研究永磁同步直线电机伺服系统的控制策略，以期达到提高电机性能、优化控制效果的目的。

在理论分析方面，本文将首先介绍永磁同步直线电机的基本原理和结构特点，然后详细阐述其数学模型和控制策略。

重点分析了几种常见的控制策略，包括矢量控制、直接推力控制等，并对比了它们的优缺点。

同时，针对永磁同步直线电机的特性，提出了一种基于模型预测控制的优化策略，并对其进行了详细的理论分析和推导。

在实验研究方面，本文设计并搭建了一套永磁同步直线电机伺服系统实验平台，对提出的控制策略进行了实验验证。

通过实验数据的采集和分析，验证了理论分析的正确性，同时也展示了优化控制策略在实际应用中的优越性能。

本文还对实验结果进行了深入的分析和讨论，为进一步改进和优化永磁同步直线电机伺服系统的控制策略提供了有益的参考。

本文的研究内容不仅有助于提升永磁同步直线电机伺服系统的性能和控制效果，而且为相关领域的理论研究和实际应用提供了有益的借鉴和参考。

二、PMLSM的基本原理和结构永磁同步直线电机（PMLSM）是一种将旋转电机沿其径向剖开并展直的特殊电机，它直接实现了电能到直线运动机械能的转换，无需任何中间转换机构。

因此，PMLSM具有结构简单、效率高、响应速度快、精度高等优点，特别适用于需要高速、高精度直线运动的伺服系统。

PMLSM的基本原理基于电磁感应定律和电磁力定律。

当在PMLSM 的初级绕组中通入三相交流电时，会在电机气隙中产生行波磁场。

与此同时，次级永磁体产生的磁场与行波磁场相互作用，产生电磁推力，推动电机动子做直线运动。

通过控制三相交流电的频率、相位和幅值，可以实现对PMLSM运动速度、加速度和位置等参数的精确控制。

永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究

永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究
01 摘要
03 控制策略 05 结论
目录
02 引言 04 实验研究 06 参考内容
摘要
本次演示主要介绍了永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究。通过深入探讨位置控制、速度控制和力控制等控制策略的原理、优缺点及相互关系，本次演示提出了一种优化的控制策略。同时，文章详细阐述了一套实验研究方案，包括实验设计、实验过程和实验结果，并对控制策略进行了评估。
实验结果表明，该控制策略在永磁同步直线电机伺服系统中具有优越的性能和稳定性。关键词：永磁同步直线电机，伺服系统，控制策略，实验研究，位置控制，速度控制，力控制
引言
随着工业自动化的迅速发展，伺服系统在许多领域得到了广泛应用。其中，永磁同步直线电机伺服系统由于其高精度、快速响应和良好的稳定性而受到高度重视。本次演示旨在研究永磁同步直线电机伺服系统的控制策略，并对其进行实验研究，以提高系统的性能和稳定性。
控制策略
永磁同步电机伺服系统的控制策略主要基于矢量控制和直接转矩控制。矢量控制通过将电流分解为直交两个分量，实现对励磁电流和转矩电流的独立控制，从而提高电机的性能。直接转矩控制则通过直接控制电机的转矩和磁链，实现对电机的快速精确控制。两种控制策略各有优缺点。矢量控制策略易于实现，但存在精度和鲁棒性不足的问题；直接转矩控制策略虽然具有快速性，但在低速时存在稳定性问题。
未来研究可以从以下几个方面展开：首先，深入研究复合控制策略的实现方法和优化算法，以提高系统的性能；其次，针对不同的应用场景和需求，开发更加智能化的自适应控制策略；最后，加强永磁同步直线电机伺服系统的可靠性和稳定性研究，提高系统的使用寿命和安全性。
参考内容

改进的永磁同步直线电机直接推力控制策略

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｓｌｏｗｔｒａｎｓｉｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｂｉｇｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅｅｒｒｏｒｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｒｅｃｔｔｈｒｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｌｉｎｅａｒｑｕａｄｒａｔｉｃｒｅｇｕｌａｔｏｒｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｌｉｎｅａｒｍｏｔｏｒｄｉｒｅｃｔｔｈｒｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔｓｐａｃｅｓｔａｔｅｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｓｔａｔｏｒｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅａｎｄｔｈｒｕｓｔａｓｓｔａｔｅｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ａｌｉｎｅａｒｓｔａｔｅｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｌａｗｉｓｇａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｌｉｎｅａｒｑｕａｄｒａｔｉｃｒｅｇｕｌａｔｏｒａｎｄｒｅｐｌａｃｅｓｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｔａｔｏｒｆｌｕｘｌｉｎｋａｇｅ，ｔｈｒｕｓｔＰＩｍｏｄｕｌｅｓ．Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｒｅｄｕｃｉｎｇｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅ

《2024年永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究》范文

《永磁同步直线电机伺服系统的控制策略和实验研究》篇一一、引言永磁同步直线电机（PMLSM）伺服系统是现代工业自动化和精密制造领域的重要设备，其性能直接影响到整个系统的稳定性和效率。

随着科技的进步，对于PMLSM伺服系统的控制策略提出了更高的要求。

本文将重点研究PMLSM伺服系统的控制策略，并探讨其实验结果。

二、永磁同步直线电机基本原理永磁同步直线电机是一种利用磁场与电流相互作用产生推力的电机。

其基本原理是利用永磁体产生的磁场与定子上的电流产生的磁场相互作用，从而产生推力，使电机沿直线方向运动。

PMLSM具有高效率、高精度和高速度等优点，广泛应用于精密制造、自动化设备和航空航天等领域。

三、控制策略研究1. 传统控制策略传统的PMLSM伺服系统控制策略主要包括PID控制、矢量控制和直接转矩控制等。

这些控制策略在一定的应用场景下具有较好的性能，但在复杂环境下可能存在响应速度慢、鲁棒性差等问题。

2. 现代控制策略针对传统控制策略的不足，本文研究了现代控制策略在PMLSM伺服系统中的应用。

其中包括模糊控制、神经网络控制和自适应控制等。

这些控制策略能够根据系统的实时状态进行自适应调整，提高系统的响应速度和鲁棒性。

四、实验研究1. 实验设备与设置为了验证所提出的控制策略的有效性，我们搭建了PMLSM 伺服系统实验平台。

该平台包括PMLSM、伺服控制器、传感器和计算机等设备。

我们采用现代控制策略对PMLSM进行控制，并收集实验数据。

2. 实验结果与分析通过实验，我们发现现代控制策略在PMLSM伺服系统中的应用能够显著提高系统的响应速度和鲁棒性。

具体来说，模糊控制能够根据系统的实时状态进行自适应调整，使系统在复杂环境下仍能保持较好的性能；神经网络控制能够通过学习的方式优化控制策略，进一步提高系统的性能；自适应控制则能够根据系统的变化自动调整控制参数，使系统始终保持最佳状态。

此外，我们还发现现代控制策略在降低系统能耗和提高系统寿命方面也具有显著优势。

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抑制永磁直线电机推力波动的电流补偿控制策略
夏加宽，董婷，王贵子
（沈阳工业大学电气工程学院，沈阳１１００２３）
摘要：针对高档数控机床进给系统用永磁直线电机特有的端部效应所引起的推力波动问题，在
实验校正的基础上，利用有限元分析方法计算出推力波动曲线，建立了以次级位置良和给定电流
ｆ。为索引量的电流补偿模型和补偿表，构造了基于ＴＭｓ３２０ｕ恐４０７Ａ的永磁直线电机推力波动电
（Ｌ４？）Ｊ
厂—ｉ
．
￡‘ｃ。２一＝一√√了鲁‘￡。ｑ８ｓ１ｉｎｎＬ（∥臼，ｒ＋＋了警Ｊ）
（Ｌ）５，）
其中，ｆ。为矢量变换后的交轴（ｑ轴）直流分量．
只要给ｑ轴直流分量Ｌ赋值，就能得到Ａ、Ｂ、
Ｃ三相电流．然后，选择合适的求解电磁场问题的
求解器，进行电磁场求解．给电机移动距离ｚ赋值，使电机作直线运动．
流补偿控制实验系统，实现了二维补偿表的数字存储和补偿电流的快速查表．进行了补偿与不补
偿的对比实验．实验结果表明该方法可使由端部效应推力波动引起的速度波动率显著降低，验证
了基于已知补偿模型的快速查表电流补偿控制策略的可行性和有效性．
关键词：永磁直线电机；端部效应；推力波动；矢量控制；电流补偿
中图分类号：ＴＭ３５９．４
Ｏ．３
０．２
《Ｏ．１ ·ＪＯ
．０．１－Ｏ．２
１０
４００
图５ｍ皿外４电流补偿模型
Ｆｉｇ．５ＰＭＬＳＭｃｕｒｒｅｎｔ咖ｐｅｎＳａｔｉ（ｍｍ。ｄｅｌ
２推力波动电流补偿控制策略
基于速度反馈闭环控制【１８ｊ，采用ＴＩ公司推出的ＴＭＳ３２０Ｌ砣４０７作为控制核心芯片，构成了具有电流补偿功能的永磁直线伺服电机的实验平台如图６所示．
Ｐ１Ⅷ蜊Ｔａｂ．１ｐ盯锄ｌ蚓６ｅｒｓｏｆ
项目
相数槽数齿间距／ＨｌＩｎ槽宽／Ⅱ蚰槽深／Ｈ蚰铁心高度／ＨⅡｎ铁心长度／Ｈｕｌｌ每相匝数极距／ＨＨｌｌ永磁体高／Ｈ蛐永磁体宽／ＨｌｌＴｌ永磁体长／Ｈｕｎ气隙长度／ｈ吼
数值
１１
３佗巧７舵踟弭场４“如０９
１０００
８００６００Ｚ
有限元分析计算时，加载边界条件、电流密度以及给初级铁心和绕组加求解力所需的麦克斯韦面和磁虚位移标志．考虑到作为机床的伺服执行元件的永磁直线电动机，是在矢量控制下运行的，那么加载的电流要求符合矢量控制策略ｕ７【．于是，在建立模型时，使电机Ａ相绕组轴线与次级永磁磁极的轴线（ｄ轴）重合，将该位置定义为电机初始的定位状态，设直线电机正向移动距离为ｚ，极距为ｒ，负载有限元分析电流矢量定位图如图１所示．
第２８卷第４期２００６年８月
沈阳工业大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒＳｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏ崦ｙ
Ｖｄ．２８№．２
Ａｕｇ．２００６
，。＋‘＋‘＋’＋。＋。、
｛电气工程｛
ｋ一＋．＋．＋．＋．＋／ｆ
文章编号：１０００一１６４６（２００６）０４—０３７９—０５
【特约】
≤４００
２００
Ｏ．２００
ｌ００
ｔｈｍｓｔ谢ｔｈ㈣ｔ图２推力与位置和电流的关系
Ｆｉｇ．２Ｒｅｌａｔｉｏｎｏｆ
ａｎｄｐ由ｔｉｏｎ
对直线电机样机进行空载和‘＝１０Ａ的推力测试实验，负载实验时同样严格按照屯＝０的矢量控制策略．图３、图４为电机典型工作状态的电机推力计算值与测试值的对比图，并与图２中毛＝０Ａ和Ｌ＝１０Ａ所对应的计算结果进行比较，两者较为相近．
；
Ｄｃ
图６系统原理框图
Ｆｉｇ．６Ｓｃｈｅｎｌａｔｉｃｄｉａｇ砌＿Ｉ】ｏｆＰＭＩ懿，Ｉｃｕｒｒｅｎｔｏ咖ｐ朗ｓａｔｉｏｎ。０ｎｔｍｌＳｙＳｔｅｍ
表２永磁直线电机推力波动补偿表
１１ａｂ．２１１ｍ瞒ｔｎｕｃｔ岫ｔｉ蚰㈣ｐ朗鞠ｔｉ蚰ｏｆＰＭＩＳＭ
３实验验证及比较分析
这样，只要知道了某时刻直线电机次级运动
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｅ咖ａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ；ｅｎｄ—ｅｆｆｅｃｔ；ｔｈｒｕｓｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ；ｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌ；
ｃｕｒｒｅｎｔｃＯｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
随着现代高档数控机床对伺服系统的要求不断提高，传统的“电机＋滚珠丝杠”模式已经不能满足高精度产品的要求，采用直线电机直接驱动技术已经成为高档数控机床的发展方向ｕ，２Ｊ．它不仅消除了中间传动机构的弹性变形、间隙、惯量等因素对系统精度的影响，而且具有精度高、速度
的研究．
万方数据
３８０
沈阳工业大学学报
第２８卷
与交轴电流ｌ。呈现了非线性关系，这给矢量控制增加了难度．同时，端部效应产生的磁阻定位力还将严重影响到机床的定位精度，这都成为直线电机应用必须要解决的问题．许多学者针对这一问题提出了相应解决方案，文献［４］，［５］提出次级长度优化的方法降低推力波动，文献［６］采用合理的Ｈａｌｂａｃｈ永磁阵列拓扑结构，实现理想的磁场分布，并采用分数槽结构降低高次谐波，也可采用斜槽、斜极、多极结构及增加气隙长度等方法Ｌ＿７．８Ｊ，这些方法是针对电机设计而提出的，并取
主磁场轴线Ａ相绕组轴线
图１负载有限兀分析电流矢量定位图Ｆｉｇ．１Ｃｕｒｒｅｎｔｖｅｃｔｏｒｐ。ｓｉｔｉｏｎｉｎｇｂｙＦＥＭ
则次级磁极轴线与电机Ａ相绕组轴线之间的电角度日，为
以＝警
（２）
根据矢量控制策略，可得Ａ、Ｂ、Ｃ三相的电流
厂ｉ
ｌ。＝√专如ｓｉｎ（以）
（３）
ｚ。６６＝２一一√√了专。ｆｑｑｓ８ｉ１ｎｎＬ（∥六ｒ一一等了）Ｊ
快、推力大等优点引．但是，直线电机自身固有的端部效应引起的
推力波动问题在直接驱动中显得更为突出．如果使直线电机在屯＝０的矢量控制模式下运行，直线电机端部效应引起的初级三相绕组磁路不对称会造成ｄ轴和ｑ轴间产生了磁耦合，使电磁推力
收稿日期：２００６—０５—２８．
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５９８７５０６１）；辽宁省自然科学基金资助项目（２００２２０３７）．作者简介：夏加宽（１９６２一），男，江苏泰县人，教授，博士生导师，主要从事永磁电机设计、交流伺服系统、鲁棒控制、智能控制等方面
图３电机空载推力波动曲线
嘞．３ｎ俐ｓ￡∥眦￡懈砌ｔ砸跏加蛔ｄ
万方数据
图４电机负载推力波动曲线ｆ。＝１０ＡＦｉｇ．４Ｔｈｍｓｔｎｕｃｔｕａｔｉｏｎ、＾，ｉｔｈ１０ａｄｆｑ＝１０Ａ
经过这种典型曲线的实验验证，对理论计算结果进行必要的修正，从而得到该样机的推力波动电流补偿值与位置和电流的三维表达关系，如图５所示．
ＴＭｓ３２０ＬＦ２４０７Ａ
部效应推力波动的影响相对较大而电流对其影响相对较小，所以本系统设计时，将１８０。电角度位置信号分为１４４等份，步长为１．２５。，形成１４４位位置索引位（０。和１８０。重合）．同时将电流Ｌ分为２０等份，步长为０．５Ａ，形成２１位电流索引位，得到补偿电流表格如表２所示．
本文样机中位置传感器分辨率为ｌ肛ｍ，直线
３８２
沈阳工业大学学报
第２８卷
电机极距ｒ为１６ｍｍ，而推力波动是以极距ｒ（１８０。电角度）为周期的函数．所以，位置以索引长度最高可达到１６０００位．对电流而言，ＤＳＰ的Ａ巾分辨率为１０位，所以，电流Ｌ索引最大可达１０２４位．如此计算，则需要较大的存储空间．考虑到实际工程应用中的可行性，并考虑到位置对端
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｔｈｒｕｓｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｒｅＳｕｌｔｉｒｌｇｆｒｏｍｅｎｄ—ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｅｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔ
ｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ（ＰＭＬＳＭ）ｗｈｉｃｈｉｓｕＳｅｄｉｎｍ。ｄｅｍｔｏｐ—ｅｎｄｎｕｍｅ“ｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｅＳ．ＴｈｅｔｈｍｓｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｆｉｇｕｒｅＳｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｂａｓｅｄｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ．ＴｈｅＰＭＳＵⅥｃｕｒｒｅｎｔ∞ｍｐｅｎＳａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇＴＭＳ３２０Ｕ砣４０７ｗａｓｅＳｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｉｎｄｅｘｉｎｇｔｈｅｒｏｔｏｒｐＯｓｉｔｉｏｎ臼ｒａｎｄｇｉｖｅｎｃｕｒｒｅｎｔ屯ｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃ。ｍｐｅｎＳａｔｉｏｎｍＯｄｅｌａｎｄｐｌａｎａｒｃＯｍｐｅｎＳａｔｉｏｎｔａｂｌｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎｄｉｇｉｔａｌｆｏｍｌａｔ．（ｂｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｎｏ∞ｍｐｅｎＳａｔｉｏｎｃＯｎｔｒ０１ｓｔｒａｔｅｇｙ，ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅＳｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐＯｌｓｅｄｍｅｔｈｏｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅＳｐｅｅｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｒａｔｅｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｒｕｓｔｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ，ｓｏｔｈｅｓｐｅｅｄｙ１００＿ｋ—ｕｐｃｕｒｒｅｎｔｏｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｕｓｉｎｇｔｈｅｋｎｏｗｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｆｅａＳｉｂｌｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ．
文献标识码：Ａ
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ＸＩＡＪｉａ—ｋｕａｎ，Ｄ（）ＮＧＴｉｎｇ，ＷＡＮＧＧｕｉ—ｚｉ（ｓｃｈ００ｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒＳｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１００２３，ＣＫｎａ）