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中 国 科 技 论 文 在 线<br />
http://www.paper.edu.cn<br />
横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 控 制 系 统 建 模 与 仿<br />
真<br />
*<br />
李 帅<br />
( 哈 尔 滨 工 业 大 学 电 气 工 程 及 自 动 化 学 院 , 哈 尔 滨 150001)<br />
摘 要 : 本 文 主 要 针 对 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 (TFPMLM) 及 其 位 置 伺 服 系 统 进 行 了 仿 真 研 究 。<br />
横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 以 其 电 磁 力 密 度 大 的 优 异 性 能 和 本 身 结 构 上 同 传 统 直 线 电 机 的 较 大<br />
差 异 , 在 低 速 大 推 力 直 线 运 动 领 域 显 示 了 广 阔 的 应 用 前 景 。 本 文 先 根 据 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电<br />
机 的 数 学 描 述 , 建 立 了 直 线 电 机 在 d-q 坐 标 系 下 的 仿 真 模 型 , 然 后 在 此 基 础 上 采 用 “id=0”<br />
的 矢 量 控 制 策 略 建 立 了 整 个 控 制 系 统 的 完 整 模 型 , 深 入 分 析 了 空 载 和 负 载 条 件 下 速 度 、 位 置 、<br />
推 力 仿 真 结 果 , 验 证 了 所 建 模 型 的 正 确 性 。<br />
关 键 词 : 电 气 工 程 ; 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 (TFPMLM);d-q 坐 标 系 ; 矢 量 控 制<br />
中 图 分 类 号 :TM359.4<br />
Model and Simulation of Transverse Flux Permanent<br />
Magnet Linear Machine and Control System<br />
Li Shuai<br />
(School of Electrical Engineering and Automation,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001)<br />
Abstract: In this paper, the servo control system of a transverse flux permanent magnet linear<br />
machine(TFPMLM)is investigated mostly. the transverse flux permanent magnet linear machines have<br />
shown a brilliant prospect in low speed, high torque systems with special configuration and large thrust<br />
force. First of all, based on the mathematic mode of TFPMLM, the simulation model of TFPMLM in<br />
d-q coordinate system is established. Then with the vector control scheme of “id=0”, the simulation<br />
model of system in coordinate system is established. At last, the results of velocity, position and force<br />
in no-load and loaded condition are analyzed and show that the the model is appropriate for the system.<br />
Keywords: Electrical Engineering; transverse flux permanent magnet linear machine(TFPMLM); d-q<br />
coordinate system; vector control<br />
0 引 言<br />
随 着 永 磁 材 料 的 性 能 和 各 种 电 力 电 子 器 件 性 价 比 的 不 断 提 高 , 同 时 伴 随 着 现 代 控 制 理<br />
论 、 微 机 的 控 制 技 术 、 电 机 制 造 工 艺 的 迅 速 发 展 以 及 个 各 种 新 磁 路 结 构 的 不 断 涌 现 , 所 以 在<br />
永 磁 直 线 电 机 的 理 论 分 析 和 设 计 以 及 运 行 控 制 中 都 出 现 了 许 多 需 要 进 一 步 深 入 研 究 的 课 题 。<br />
其 中 , 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 ( 以 下 简 称 TFPMLM) 则 因 其 电 磁 力 密 度 大 和 本 身 结 构 的 特<br />
别 , 受 到 了 国 内 外 学 者 的 普 遍 关 注 。<br />
横 向 磁 场 结 构 是 上 世 纪 80 年 代 末 由 德 国 教 授 H.Weh 提 出 的 一 种 新 型 电 机 结 构 形 式 [1] ,<br />
它 的 特 点 是 低 速 大 功 率 , 能 够 直 接 驱 动 低 速 运 行 的 大 推 力 负 载 , 故 在 船 舶 螺 旋 桨 的 直 接 驱 动 、<br />
用 于 武 器 装 备 转 台 的 电 动 伺 服 系 统 、 电 动 车 电 机 、 风 力 发 电 等 方 面 都 有 广 阔 的 应 用 前 景 。<br />
而 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 又 是 在 永 磁 直 线 电 机 的 基 础 上 发 展 起 来 的 , 它 是 由 永 磁 同 步 直<br />
线 电 机 本 体 和 动 子 的 位 置 闭 环 控 制 系 统 结 合 在 一 起 构 成 的 自 同 步 永 磁 电 机 , 它 既 具 有 永 磁 直<br />
作 者 简 介 : 李 帅 (1984-), 男 , 硕 士 , 主 要 研 究 方 向 : 一 体 化 电 机 . E-mail: jonney317@sohu.com<br />
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流 电 机 的 优 异 的 调 速 性 能 , 又 实 现 了 无 刷 化 。 本 文 首 先 从 TFPMLM 在 d-q 坐 标 系 下 的 数 学<br />
描 述 入 手 , 利 用 MATLAB/Simulink 软 件 平 台 建 立 了 TFPMLM 在 d-q 坐 标 系 下 的 仿 真 模 型<br />
及 其 驱 动 系 统 的 仿 真 模 型 , 给 出 了 仿 真 波 形 , 从 而 验 证 了 所 建 模 型 的 正 确 性 。<br />
1 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 的 数 学 描 述<br />
横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 的 数 学 模 型 和 永 磁 同 步 旋 转 电 机 的 数 学 模 型 基 本 相 同 [2] , 也 在 其<br />
推 导 中 做 了 如 下 假 设 :<br />
(1) 忽 略 铁 心 的 饱 和 ;<br />
(2) 不 计 涡 流 损 耗 和 磁 滞 损 耗 ;<br />
(3) 定 子 没 有 阻 尼 绕 组 , 永 磁 体 也 没 有 阻 尼 作 用 ;<br />
(4) 反 电 势 是 正 弦 的 。<br />
永 磁 同 步 电 机 的 直 线 运 动 和 旋 转 运 动 一 样 , 也 采 用 统 一 的 空 间 坐 标 矢 量 表 示 。a-b-c 坐<br />
标 系 和 d-q-0 坐 标 系 之 间 的 关 系 仍 满 足 CLARKE 和 PARK 变 换 。<br />
其 变 换 矩 阵 为 :<br />
⎡<br />
⎤<br />
2 2<br />
⎢cosθ cos( θ −<br />
3π) cos( θ +<br />
3π)<br />
⎥<br />
2 ⎢<br />
⎥<br />
sin sin<br />
2 2<br />
C = ⎢ θ ( θ −<br />
3π) sin ( θ +<br />
3π)<br />
⎥<br />
(1)<br />
3 ⎢<br />
⎥<br />
1 1 1<br />
⎢⎣<br />
2 2 2 ⎥⎦<br />
相 应 的 逆 变 换 为 :<br />
⎡ cosθ<br />
sinθ<br />
1 ⎤<br />
⎢<br />
⎥<br />
−1 2 2<br />
C = ⎢cos( θ −<br />
3π) sin ( θ −<br />
3π)<br />
1 ⎥<br />
(2)<br />
⎢<br />
2 2<br />
⎥<br />
⎢⎣cos( θ +<br />
3π) sin ( θ +<br />
3π)<br />
1 ⎥⎦<br />
式 中 θ = ωt<br />
。<br />
而 直 线 运 动 的 速 度 :<br />
v= 2τ<br />
f<br />
(3)<br />
式 中 τ —— 极 距 ;<br />
f —— 频 率 。<br />
直 线 运 动 位 移 :<br />
x = vt<br />
(4)<br />
x 与 空 间 矢 量 角 θ 有 以 下 关 系 :<br />
θ<br />
π x<br />
τ<br />
= (5)<br />
故 有 :<br />
ω<br />
π v<br />
τ<br />
= (6)<br />
电 机 在 d-q 坐 标 系 下 的 电 压 方 程 为 :<br />
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⎧ dψ<br />
π<br />
⎪u = − v ψ + ri<br />
dt τ<br />
⎪<br />
⎪ dψ<br />
π<br />
⎨u = + v ψ + ri<br />
⎪ dt τ<br />
⎪ dψ<br />
0<br />
⎪u0 = + ri<br />
5 0<br />
⎩ dt<br />
d<br />
d q 5 d<br />
q<br />
q d 5 q<br />
磁 链 表 示 为 :<br />
⎧ψ<br />
= Li +<br />
⎪<br />
⎨ψ<br />
q<br />
= Li<br />
q q<br />
⎪<br />
⎩ψ<br />
0<br />
= Li<br />
0 0<br />
ψ<br />
d d d f<br />
式 中 ψ<br />
f<br />
—— 永 磁 体 磁 链 。<br />
由 旋 转 运 动 电 机 得 到 的 瞬 态 电 磁 功 率 :<br />
3<br />
P = p( ψ<br />
diq− ψqid)<br />
ω<br />
(9)<br />
2<br />
把 (6) 式 代 入 上 式 , 可 得 :<br />
3π<br />
P = p( ψdiq− ψqid)<br />
v<br />
(10)<br />
2τ<br />
式 中 p —— 极 对 数 。<br />
由 于<br />
P = Fv<br />
(11)<br />
故 可 得 电 磁 力 :<br />
3π<br />
Fem = p( ψdiq − ψqid<br />
)<br />
(12)<br />
2τ<br />
直 线 电 机 的 机 械 运 动 方 程 :<br />
dv<br />
M F F B v<br />
(8)<br />
em L v<br />
dt = − − (13)<br />
式 中 M —— 动 子 质 量 ;<br />
F<br />
L<br />
—— 负 载 阻 力 ;<br />
B<br />
v<br />
—— 机 械 阻 尼 系 数 。<br />
如 果 选 用 电 流 i d<br />
、 i q<br />
、 i 0<br />
, 速 度 v 和 位 移 x 为 状 态 变 量 , 由 电 压 方 程 、 机 械 运 动 方 程 和<br />
位 移 方 程 就 组 成 了 直 线 电 机 的 状 态 方 程 组 :<br />
(7)<br />
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⎧ di π<br />
⎪L = u + v ψ −ri<br />
dt τ<br />
⎪<br />
⎪ di π<br />
⎪<br />
L = u − v ψ −ri<br />
dt τ<br />
⎪ di0<br />
⎨L0 = u0 −ri<br />
s 0<br />
⎪ dt<br />
⎪ dv<br />
⎪M = Fem −FL −Bvv<br />
dt<br />
⎪<br />
⎪dx<br />
= v<br />
⎪<br />
⎩ dt<br />
d<br />
d d q s d<br />
q<br />
q q d s q<br />
(14)<br />
2 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 及 控 制 系 统 的 仿 真 模 型<br />
MATLAB/Simulink 是 一 款 优 秀 的 仿 真 工 具 软 件 , 它 具 有 可 模 块 化 、 可 封 装 、 可 重 载 、<br />
可 面 向 结 构 图 编 程 和 高 度 可 视 化 等 特 点 , 大 大 提 高 了 系 统 仿 真 的 效 率 和 可 靠 性 。 因 此 在 现 有<br />
的 各 种 控 制 系 统 仿 真 软 件 中 ,MATLAB 应 用 的 非 常 广 泛 [3] 。 同 时 ,SIMULINK 元 件 库 里 有<br />
许 多 常 见 的 电 力 电 子 元 件 、 信 号 源 、 电 机 模 型 以 及 数 学 运 算 等 模 块 , 合 理 利 用 这 些 模 块 , 可<br />
以 很 方 便 快 捷 地 搭 建 所 需 要 的 系 统 模 型 , 在 此 基 础 上 , 就 可 以 对 系 统 进 行 仿 真 研 究 。<br />
本 节 首 先 搭 建 了 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 的 模 块 , 然 后 搭 建 了 SVPWM 模 块 , 最 后 建 立<br />
了 位 置 、 速 度 和 电 流 三 闭 环 矢 量 控 制 系 统 仿 真 模 型 , 为 下 一 节 控 制 系 统 的 仿 真 分 析 做 准 备 。<br />
2.1 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 的 仿 真 模 型<br />
根 据 上 一 节 对 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 的 数 学 描 述 , 可 以 搭 建 出 此 直 线 电 机 本 体 的 仿 真 模<br />
型 如 图 1 所 示 。 其 中 ,“abc2dq” 模 块 是 实 现 将 a-b-c 坐 标 系 中 的 三 相 电 压 转 换 为 d-q-0 坐<br />
标 系 中 的 d 轴 和 q 轴 电 压 ;“voltage function” 模 块 是 按 照 电 压 方 程 实 现 将 d 轴 和 q 轴 电 压<br />
转 换 为 d 轴 和 q 轴 电 流 ;“dq2abc” 模 块 是 实 现 将 d-q-0 坐 标 系 中 的 d 轴 和 q 轴 电 流 转 换 为<br />
a-b-c 坐 标 系 中 的 三 相 电 流 输 出 ;“mech function” 模 块 是 按 照 电 机 的 电 磁 力 方 程 和 机 械 运 动<br />
方 程 计 算 求 得 电 机 的 速 度 、 位 移 、 电 磁 力 等 变 量 。<br />
图 1 TFPMLM 的 仿 真 模 型<br />
Fig. 1 Simulation model of TFPMLM<br />
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2.2 SVPWM 模 块 的 仿 真 模 型<br />
SVPWM( 电 压 空 间 矢 量 脉 宽 调 制 ) 实 际 上 是 对 三 相 电 压 型 逆 变 器 上 下 桥 臂 功 率 开 关 管<br />
的 状 态 控 制 。 三 相 电 压 型 逆 变 器 共 有 3 个 桥 臂 , 如 图 2 所 示 。 桥 臂 能 互 补 工 作 是 其 总 的 控 制<br />
原 则 。SVPWM 的 具 体 的 实 现 方 案 如 下 [4-6] :<br />
U d<br />
2<br />
U d<br />
2<br />
图 2 三 相 电 压 源 型 逆 变 器<br />
Fig. 2 Three phase voltage source inverter<br />
若 定 义 开 关 函 数 S , 令 上 管 导 通 时 有 S = 1 , 下 管 导 通 时 有 S = 0 , 则 有 当<br />
( SA, SB, S<br />
C) = (1,0,0) 时 , 就 有 :<br />
⎧UAO − UBO = Ud<br />
⎪<br />
⎨UAO − UCO = Ud<br />
⎪<br />
⎩UAO + UBO + UCO<br />
= 0<br />
由 此 可 以 得 到 :<br />
⎧UAO<br />
= 2 Ud<br />
/3<br />
⎪<br />
⎨UBO<br />
=−Ud<br />
/3<br />
⎪<br />
⎩UCO<br />
=−Ud<br />
/3<br />
x<br />
( SA, SB, S<br />
C)<br />
总 共 有 8 种 组 合 , 其 中 (0,0,0) 和 (1,1,1) 是 三 相 绕 组 被 短 接 在 一 起 的 情 况 ,<br />
这 时 的 电 压 矢 量 是 零 。 而 其 余 六 个 非 零 矢 量 长 度 都 为 2 U<br />
d<br />
/3, 方 向 互 相 相 差 60° , 而 且 将<br />
平 面 分 成 六 个 扇 区 , 如 图 3 所 示 。<br />
x<br />
(15)<br />
(16)<br />
x<br />
U2(010)<br />
β<br />
U6(110)<br />
Ur<br />
U3(011)<br />
U7(111)<br />
U0(000)<br />
U4(100)<br />
α<br />
U1(001)<br />
U5(101)<br />
图 3 空 间 电 压 矢 量 分 布 图<br />
Fig. 3 Distribution of space voltage vector<br />
SVPWM 技 术 的 目 的 就 是 得 到 具 有 任 意 幅 值 和 位 置 的 电 压 矢 量 , 但 由 于 只 能 输 出 8 个 电<br />
压 矢 量 , 所 以 实 现 SVPWM 的 方 法 就 是 利 用 这 8 个 电 压 矢 量 的 不 同 组 合 来 逼 近 所 给 定 的 参<br />
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考 空 间 电 压 矢 量 [7] 。 现 引 入 r1-r2-r3 坐 标 系 , 此 坐 标 系 是 由 a-b-c 坐 标 系 逆 时 针 旋 转 90° 得 到 。<br />
r1-r2-r3 坐 标 系 和 α - β 坐 标 系 的 换 算 关 系 为 :<br />
⎡U<br />
0 1<br />
r1<br />
⎤ ⎡<br />
⎤<br />
⎢ U<br />
U<br />
⎥ ⎢ ⎥⎡ α ⎤<br />
r 2 = ⎢ 3/2 − 1/2⎥⎢ U<br />
⎥<br />
(17)<br />
⎢ ⎥<br />
β<br />
⎢U<br />
⎥ ⎢<br />
r3<br />
3/2 1/2<br />
⎥⎣ ⎦<br />
⎣ ⎦ ⎣− − ⎦<br />
按 照 上 式 可 以 计 算 出 S 值 :<br />
S = 4 sign( U ) + 2 sign( U ) + sign( U )<br />
(18)<br />
r3 r2 r1<br />
其 中 , sign( x ) 是 符 号 函 数 , 若 x > 0 , 则 sign( x ) = 1, 反 之 则 sign( x ) = 0。<br />
然 后 再 根 据 S 值 查 表 1, 就 可 以 确 定 扇 区 号 。<br />
表 1 S 值 与 扇 区 号 的 对 应 关 系<br />
Tab. 1 Relationship between S and sector number<br />
S 1 2 3 4 5 6<br />
扇 区 号 1 5 0 3 2 4<br />
在 Matlab/Simulink 环 境 下 可 以 建 立 仿 真 扇 区 判 断 数 学 模 型 , 如 图 4 所 示 。<br />
在 等 效 的 原 则 下 根 据 线 性 组 合 法 的 思 想 , 图 3 中 位 于 1 扇 区 的 U<br />
r<br />
, 在 周 期 T<br />
S<br />
时 间 内 的<br />
作 用 效 果 和 U<br />
0<br />
作 用 T<br />
1<br />
时 间 和 U<br />
60<br />
作 用 T<br />
2<br />
时 间 之 和 的 效 果 是 等 价 的 。 由 此 可 以 计 算 出 两 个 基<br />
本 矢 量 作 用 的 时 间 为<br />
⎧ 2<br />
⎪T1<br />
= TS( 3 Uα<br />
− Uβ)/<br />
Ud<br />
⎨ 2<br />
(19)<br />
⎪<br />
⎩T2<br />
= 2 TSUβ<br />
/ Ud<br />
同 理 , 可 以 推 导 出 在 其 他 扇 区 的 相 邻 两 个 基 本 矢 量 的 作 用 时 间 。 各 个 矢 量 的 作 用 时 间 和<br />
下 列 变 量 有 关 :<br />
⎧<br />
⎪X = 2 TSUβ<br />
/ Ud<br />
⎪<br />
⎪ 2<br />
(20)<br />
⎨Y = TS( 3 Uα<br />
+ Uβ)/<br />
Ud<br />
⎪ 2<br />
⎪ 2<br />
⎪Z = TS( − 3 Uα<br />
+ Uβ)/<br />
Ud<br />
⎩ 2<br />
图 4 判 断 扇 区 的 仿 真 模 型<br />
Fig. 4 Simulation model of judging sector<br />
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计 算 基 本 矢 量 的 作 用 时 间 和 分 配 时 间 的 模 型 如 图 5 和 6 所 示 。<br />
图 5 计 算 电 压 矢 量 作 用 时 间<br />
Fig. 5 Calculating the vector action time<br />
然 后 就 是 可 以 计 算 占 空 比 , 目 前 常 用 的 是 七 段 式 电 压 空 间 矢 量 PWM 波 形 , 它 是 由 三 段<br />
零 矢 量 与 四 段 相 邻 的 两 个 非 零 矢 量 组 成 , 而 那 三 段 零 矢 量 分 别 在 PWM 波 的 开 始 、 中 间 和 结<br />
尾 。 实 现 方 法 可 以 使 用 DSP 内 部 的 全 比 较 单 元 , 计 数 方 式 是 采 用 连 续 增 减 计 数 , 每 个 全 比<br />
较 单 元 CMPRx 控 制 一 相 桥 臂 的 PWM 信 号 。<br />
⎧<br />
⎪<br />
T<br />
⎪<br />
⎨T<br />
⎪<br />
⎪<br />
⎪T<br />
⎩<br />
aon<br />
bon<br />
con<br />
Ts<br />
−T −T<br />
=<br />
4<br />
T1<br />
= Taon<br />
+<br />
2<br />
T2<br />
= Tbon<br />
+<br />
2<br />
1 2<br />
(21)<br />
图 6 分 配 电 压 矢 量 作 用 时 间<br />
Fig. 6 Distributing the vector action time<br />
这 样 可 以 建 立 计 算 占 空 比 的 模 型 , 如 图 7 所 示 。<br />
根 据 扇 区 号 就 可 以 分 配 其 占 空 比 , 分 配 模 型 如 图 8 所 示 。<br />
最 后 和 三 角 波 进 行 比 较 , 得 到 生 成 PWM 的 模 型 如 图 9 所 示 。<br />
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图 7 计 算 占 空 比<br />
Fig. 7 Calculating duty ratio<br />
图 8 分 配 占 空 比<br />
Fig. 8 Distributing duty ratio<br />
图 9 生 成 PWM<br />
Fig. 9 Generating PWM<br />
2.3 矢 量 闭 环 控 制 系 统 仿 真 模 型<br />
为 了 构 成 一 个 完 整 的 矢 量 闭 环 控 制 系 统 , 除 了 电 机 本 体 模 型 、SVPWM 仿 真 模 型 , 还 需<br />
要 d-q-0 坐 标 系 到 α - β 坐 标 系 的 PARK 反 变 换 模 块 、 逆 变 电 路 模 块 以 及 PI 调 节 器 模 块 。 其<br />
中 ,PI 调 节 器 模 块 要 进 行 限 幅 处 理 。PI 调 节 器 模 块 如 图 10 所 示 。 其 余 的 子 模 块 都 可 以 在<br />
SIMULINK 元 件 库 中 找 到 [8,9] 。 将 这 些 子 模 块 进 行 连 接 就 会 得 到 矢 量 闭 环 控 制 系 统 的 仿 真 模<br />
型 。 本 文 的 闭 环 系 统 是 由 电 流 、 速 度 、 位 置 三 个 闭 环 组 成 , 整 个 控 制 系 统 的 仿 真 模 型 如 图<br />
11 所 示 。<br />
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图 10 PI 调 节 器 模 型<br />
Fig. 10 Model of PI regulator<br />
图 11 控 制 系 统 的 仿 真 模 型<br />
Fig. 11 Simulation model of control system<br />
3 仿 真 结 果 及 分 析<br />
本 系 统 在 MATLAB7.0.4/Simulink 环 境 下 运 行 , 所 用 电 机 的 参 数 如 下 : 定 子 电 阻 R=1Ω ,<br />
定 子 d 轴 和 q 轴 电 感 为 Ld = Lq=4mH, 动 子 的 总 质 量 M=1.2Kg, 阻 尼 系 数 c=0.5N.s.m -1 , 另<br />
外 , 直 流 电 压 U<br />
d<br />
= 100 V、 永 磁 体 磁 链 ψ<br />
f<br />
= 0.32 Wb、 极 对 数 p = 3 , 极 距 τ = 9 mm。 电<br />
流 环 的 采 样 频 率 为 20KHz。 位 置 给 定 为 两 条 斜 率 不 同 的 连 续 的 折 线 段 , 如 图 12 中 实 线 所 示 ,<br />
其 对 应 的 速 度 分 别 为 10 mm⋅ s −1 和 3 mm⋅<br />
s −1 。 设 定 仿 真 时 间 为 0.2s, 步 长 为 2× 10 −6 s, 负<br />
载 力 F =0.5N, 系 统 在 空 载 时 的 位 置 、 速 度 和 推 力 曲 线 如 图 12、13 和 14 所 示 。 在 加 载 时 的<br />
L<br />
位 置 、 速 度 和 推 力 曲 线 如 图 15、16 和 17 所 示 。 图 中 横 坐 标 是 表 示 所 需 的 步 长 数 , 纵 坐 标 表<br />
示 的 是 位 移 , 单 位 是 mm。 下 面 的 图 都 为 单 个 方 向 行 程 的 仿 真 结 果 。 从 图 中 可 以 看 出 , 在 空<br />
载 和 负 载 的 情 况 下 , 其 速 度 和 位 置 都 能 很 好 的 跟 随 给 定 , 控 制 器 的 参 数 满 足 系 统 的 要 求 。<br />
图 12 空 载 条 件 下 位 置 曲 线<br />
Fig. 12 Simulation results of position in no-load condition<br />
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图 13 空 载 条 件 下 速 度 曲 线<br />
Fig. 13 Simulation results of speed in no-load condition<br />
图 14 空 载 条 件 下 推 力 曲 线<br />
Fig. 14 Simulation results of force in no-load condition<br />
图 15 负 载 条 件 下 位 置 曲 线<br />
Fig. 15 Simulation results of position in loaded condition<br />
图 16 负 载 条 件 下 速 度 曲 线<br />
Fig. 16 Simulation results of speed in loaded condition<br />
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4 结 论<br />
图 17 负 载 条 件 下 推 力 曲 线<br />
Fig. 17 Simulation results of force in loaded condition<br />
本 文 给 出 了 横 向 磁 场 永 磁 直 线 电 机 进 行 了 数 学 描 述 , 然 后 根 据 数 学 描 述 利 用<br />
MATLAB/SIMULINK 建 立 了 直 线 电 机 的 仿 真 模 型 , 然 后 还 建 立 了 SVPWM 的 仿 真 模 型 , 进<br />
而 组 合 建 立 了 矢 量 闭 环 控 制 系 统 仿 真 模 型 , 然 后 对 该 系 统 进 行 了 仿 真 研 究 : 分 别 给 出 了 在 空<br />
载 和 负 载 条 件 下 系 统 的 位 置 、 速 度 和 推 力 的 仿 真 波 形 , 从 而 验 证 了 所 建 模 型 的 正 确 性 。<br />
[ 参 考 文 献 ] (References)<br />
[1] S H. WEH , H. MAY. Achievable force densities for permanent magnet excited machines in new<br />
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