永磁直线同步电机的能量整形控制研究

项目名称： 永磁直线同步电机的能量整形控制研究

项目编号： No.61304014

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 裘君

作者单位： 浙江大学宁波理工学院

项目金额： 26万元

中文摘要： 本项目基于哈密顿理论控制方法，研究永磁直线同步电机伺服控制的能量整形实现。哈密顿系统具有结构清晰、能够提供系统及其控制行为的物理解释、哈密顿函数为准Lyapunov 函数等优点。直线电机把电能直接转换成直线运动，而不需要任何中间转换机构的电磁传动装置，高精度直线电机伺服系统已成为伺服系统新的研究方向。本项目首先通过建立理想条件下永磁直线同步电机的哈密顿函数模型和函数，实现能量整形控制；然后基于伪哈密顿控制理论在参数时滞、传输损耗和协同控制中的应用，实现参数变化和负载扰动环境下永磁直线同步电机伺服控制，来克服由于直线电机的端部效应、参数变化以及负载扰动等非线性因素给系统伺服性能带来的影响，并从理论仿真和实验两方面验证所提方法的有效性。该项目属于非线性控制科学与运动控制技术交叉的前沿方向之一，从能量观点入手，打破常规伺服系统控制思路，提高伺服系统的鲁棒性和精确性，具有重要的经济和社会效益。

中文关键词： 永磁直线同步电机；能量整型；哈密顿反馈耗散；参数自整定；自适应控制

英文摘要： This project study the energy-shaping control method for permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM) based on the Hamiltonian control method。 Hamiltonian system has the advantages such as a clear structure, provide the physical interpretation of system and its control behavior, the Hamiltonian function is a quasi Lyapunov function and so on. Linear motors are electromagnetic tranmission and can converted electricity directly into linear motion without any intermediate conversion mechanism. High precision linear motor servo systems have become the new direction development of servo system. First, we estabilish PMLSM servo system's Hamiltonian modle and Hamiltonian function under ideal conditions, then the PMLSM energy shaping control will be realized. Second, in order to overcome the enverimovent distrubance impact on PMLSM servo performance such as PMLSM's end effect and load variations, further PMLSM energy servo control will be studied with pseduo-Hamiltonian control theory which have been applied in areas such as parameter delay, transimission loss, cooperative control and so on. Finally, the PMLSM servor control experiment platform will be build at the same time, and the validity of the above methods will be verified in two ways of the theoretical simulation and experiment. This project belongs to Inter

英文关键词： PMLSM；energy-shaping；hamiltonion feedback dissipation；parameter self-tuning；adaptive control