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平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機自適應控制研究
平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機具有直接驅動、結構簡單、成本低和響應快等突出優點,但同時也因其非線性磁路、力脈動、無機械緩沖裝置等本征特性以及由于加工制造、外部擾動等引起的模型不確定性而難以獲得較高精度的運動特性,解決此問題的途徑之一是采取有效的控制方法。

平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機自適應控制研究
自適應控制能夠自動補償系統在模型、參數和輸入信號等方面非預知的變化以及不確定性,可望應用于平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機的控制,從而使平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機獲得理想的運動。為此,本文深入研究平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機的自適應控制,所做的工作主要如下:闡述了平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機的運行機理,分析了電機動子的磁耦合情況以及電機控制系統結構,建立并推導了電機的數學模型。基于Lyapunov穩定性理論設計了基于輸入輸出的平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機模型參考自適應控制器,并對模型匹配及自適應控制律的設計作了詳細的推導分析。研究了平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機極點配置自校正軌跡跟蹤控制,針對平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機系統參數辨識可能出現的“數據飽和”現象,引入了帶有遺忘因子的遞推zui小二乘算法,設計了基于極點配置的平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機間接自校正控制系統,改進了自校正控制器結構,較好地解決了因物理可實現性引起的控制器飽和問題。基于d SPACE半實物實時仿真系統,構建了平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機的實時在線控制實驗平臺,進行了平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機模型參考自適應定位控制實驗以及不同參考軌跡下的平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機極點配置自校正軌跡跟蹤控制實驗。研究表明:提出的平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機模型參考自適應控制方法提高了電機的定位精度,無負載時,電機的穩態位置誤差小于500nm,增加質量負載后,電機的穩態位置誤差小于4.7μm。

平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機自適應控制研究
在不同參考軌跡下,平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機極點配置自校正控制系統X、Y軸的軌跡跟蹤誤差在小于82μm,在電機動子平臺上添加質量負載后,電機的動態跟蹤誤差仍小于82μm;平面歐瑪爾OMAL開關磁阻電機自適應控制系統具有良好的運動特性和自調整能力。