中国电机工程学报
中國電機工程學報
중국전궤공정학보
ZHONGGUO DIANJI GONGCHENG XUEBAO
2012年
27期
39-44
,共6页
李鑫%杨开明%朱煜%余东东%崔乐卿
李鑫%楊開明%硃煜%餘東東%崔樂卿
리흠%양개명%주욱%여동동%최악경
平面电机%单边非质心驱动%建模误差%非线性控制%轨迹跟踪
平麵電機%單邊非質心驅動%建模誤差%非線性控製%軌跡跟蹤
평면전궤%단변비질심구동%건모오차%비선성공제%궤적근종
与由四组线圈单元驱动方式相比,三组线圈单元驱动的平面电机属于单边非质心驱动模型.为提高平面电机系统的伺服性能,需要准确的力解耦模型以及有效的控制算法.由于实际中存在建模误差,如永磁体线圈加工误差引起的推力误差、气隙厚度不均匀、外部不确定扰动等,使得基于名义模型的系统无法有效解耦.同时建模误差的存在使得闭环系统误差方程的等号右侧不为0,无法确保跟踪误差的收敛.因此,必须利用控制器对建模误差进行补偿.以三组线圈单元且x方向为单边非质心驱动的平面电机作为研究对象.为提高其轨迹跟踪与定位能力,提出一种非线性控制算法.在逆动力学控制算法的基础上增加鲁棒项,对建模误差进行有效补偿.采用李雅普诺夫(Lyapunov)理论证明了该算法的稳定性.实验结果表明,轨迹跟踪误差小于1.5 μm,可见通过对建模误差的补偿,减小了多自由度间耦合作用对运动精度的影响,提高了平面电机伺服性能.
與由四組線圈單元驅動方式相比,三組線圈單元驅動的平麵電機屬于單邊非質心驅動模型.為提高平麵電機繫統的伺服性能,需要準確的力解耦模型以及有效的控製算法.由于實際中存在建模誤差,如永磁體線圈加工誤差引起的推力誤差、氣隙厚度不均勻、外部不確定擾動等,使得基于名義模型的繫統無法有效解耦.同時建模誤差的存在使得閉環繫統誤差方程的等號右側不為0,無法確保跟蹤誤差的收斂.因此,必鬚利用控製器對建模誤差進行補償.以三組線圈單元且x方嚮為單邊非質心驅動的平麵電機作為研究對象.為提高其軌跡跟蹤與定位能力,提齣一種非線性控製算法.在逆動力學控製算法的基礎上增加魯棒項,對建模誤差進行有效補償.採用李雅普諾伕(Lyapunov)理論證明瞭該算法的穩定性.實驗結果錶明,軌跡跟蹤誤差小于1.5 μm,可見通過對建模誤差的補償,減小瞭多自由度間耦閤作用對運動精度的影響,提高瞭平麵電機伺服性能.
여유사조선권단원구동방식상비,삼조선권단원구동적평면전궤속우단변비질심구동모형.위제고평면전궤계통적사복성능,수요준학적력해우모형이급유효적공제산법.유우실제중존재건모오차,여영자체선권가공오차인기적추력오차、기극후도불균균、외부불학정우동등,사득기우명의모형적계통무법유효해우.동시건모오차적존재사득폐배계통오차방정적등호우측불위0,무법학보근종오차적수렴.인차,필수이용공제기대건모오차진행보상.이삼조선권단원차x방향위단변비질심구동적평면전궤작위연구대상.위제고기궤적근종여정위능력,제출일충비선성공제산법.재역동역학공제산법적기출상증가로봉항,대건모오차진행유효보상.채용리아보낙부(Lyapunov)이론증명료해산법적은정성.실험결과표명,궤적근종오차소우1.5 μm,가견통과대건모오차적보상,감소료다자유도간우합작용대운동정도적영향,제고료평면전궤사복성능.
