一种两自由度直线感应电机控制方法

摘要

本发明涉及机电控制领域，特别涉及一种对旋转弧形直线感应电机和直线弧形直线感应电机进行控制的两自由度直线感应电机控制方法，该方法将定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量和产生转矩的电流分量分别加以控制。本发明提供了一种将旋转运动部分矢量控制和直线运动部分矢量控制、使得两者结合使电机伺服系统达到稳定、高精度的目的两自由度直线感应电机控制方法。

主权项

一种两自由度直线感应电机控制方法，分别对旋转弧形直线感应电机和直线弧形直线感应电机进行控制，其控制方法包含以下步骤：步骤1：采用旋转编码器测量旋转运动部分运动轴的旋转速度n，采用直线编码器测量直线运动部分运动轴的直线速度v；步骤2：采用电流传感器采集旋转运动部分绕组三相电流和直线运动部分绕组三相电流，并将两组三相电流分别进行坐标变换，得到旋转部分的电流i_rd、i_rq和直线部分的电流i_ld、i_lq；步骤3：通过旋转部分的电流i_rd、i_rq计算出旋转部分的转子定向磁场大小ψ_r，通过直线部分的电流i_ld、i_lq计算出直线部分的转子定向磁场ψ_l大小；步骤4：通过旋转部分的电流i_rd、i_rq与计算出的旋转部分的转子定向磁场大小ψ_r计算出转子磁链空间矢量角和转矩T，通过直线部分的电流i_ld、i_lq和计算出直线部分的转子定向磁场ψ_l计算出直线运动的次级磁链空间矢量角和推力F；步骤5：通过旋转部分给定的磁链与旋转部分的转子定向磁场ψ_r相减后再经PI调节器得到旋转运动部分定子电流通过直线部分给定的磁链与直线部分的转子定向磁场ψ_l相减后再经PI调节器得到直线部分定子电流步骤6：通过旋转部分给定的转速n^*与旋转运动部分运动轴的旋转速度n相减再经PI调节器得到旋转部分的转矩给定T^*,通过直线部分给定的直线速度v^*与旋转运动部分运动轴的旋转速度v相减后再经PI调节器得到直线部分的推力给定F^*；步骤7：通过第6步得到的T^*与第4步计算出的实际转矩T相减后再经PI调节器得到旋转运动部分定子电流通过第6步得到的F^*与第4步计算出的实际推力F相减后再经PI调节器得到直线运动部分定子电流步骤8：将所得到进行反变换，得到旋转运动部分三相给定电流得到得进行反变换，得到直线运动部分三相给定电流步骤9：旋转部分三相给定电流与实际电流i_ra、i_rb、i_rc对应相减经过滞环比较器后，得到PWM波信号；直线部分三相给定电流与实际电流i_la、i_lb、i_lc对应相减经过滞环比较器后，得到旋转部分的PWM波信号，将所得PWM信号送入逆变器中。