基于自抗扰控制的新型直线电机轨迹跟踪研究.pdfVIP

第 12期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO．12 2014年 12月 M odularM achineTool AutomaticM anufacturingTechnique Dec．2014 文章编号：1001—2265(2014)12—0119—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．12．032 基于 自抗扰控制的新型直线电机轨迹跟踪研究冰 施昕昕，黄家才，林 健 (南京工程学院 自动化学院，南京 211167) 摘要 ：为了研究新型直线电机 的轨迹跟踪性能，在推导 出的直线 电机动态模型的基础上 ，提 出了基于 自抗扰控制器的位置单闭环控制系统和电流、速度、位置三闭环控制 系统。仿真和实验结果表明，自 抗扰控制算法可以有效地抑制系统运行过程中参数的不确定性以及摩擦等外部扰动的影响，从而保 证跟踪精度。同时，三闭环控制系统可以获得 比单 闭环控制系统更快的响应速度和更高的跟踪精 度 。 关键词 ：直线 电机 ；轨迹跟踪 ；自抗扰控制 ；闭环控制 系统 中图分类号 ：TH39；TG506 文献标识码 ：A TrajectoryTrackingStudyofaNovelLinearMotorBasedonActiveDisturbanceRejectionControl SHIXin—xin，HUANGJia．cai，LINJian (SchoolofAutomation，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China) Abstract：Inordertotestthetrajectorytrackingperformanceofanovellinearmotor，thedynamicalmodel ofthelineramotorandclosed—loopconrtolsystemsbasedonactivedisturbancerejectioncontrollerwerepro— posed．Singlepositionfeedbackconrtolsystem andthreeclosed—loopcontrolsystem ofcurrent，velocityand positionwereadopted．Simulationandexperimentalresultsindicatethathteactivedisturbancerejecfioncon— rtollaw caneliminateundesiredeffectscausedbypraameteruncertaintiesandexternaldisturbnacessuchas frictioneffectively．M eanwhile，fasterresponseandsmallerrtackingerrorCna beobtainedbythreeclosed- loopcontrolsystem ratherhtan singleclosed—loopconrtolsystem． Keywords：lineramotor；rtajectoryrtacking；activedisturbancer~ecfioncontrol；closed—loopconrtolsys— tem 度 ，但这种控制算法较为复杂。 O 引言 本文采用简单实用的自抗扰控制器 ，对新型直线 直线电机是一种直接将电能转换成直线运动机械 电机的轨迹跟踪性能进行研究 。 能的能量转换装置，具有结构简单、响应快和高速高精 度等特点 引，在工业 自动化 、制造业、机器人等场合有 1 直线 电机模型 广泛的应用前景