国家自然科学基金(50975181)
- 作品数：26 被引量：45H指数：4
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- 相关领域：电气工程机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 基于线性化解耦的永磁直线伺服系统H_∞鲁棒控制器的设计被引量：2
- 2011年
- 对数控机床永磁直线伺服系统速度跟踪问题,提出基于线性化解耦的H∞鲁棒控制器的设计。永磁直线同步电动机由于模型的非线性和变量间的耦合给系统的控制带来困难,在速度跟踪控制中,采用状态反馈线性化方法来实现模型的精确线性化和动态解耦。利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统。进而,通过设计H∞鲁棒控制器来实现速度跟踪控制。仿真结果表明,用该方法设计的数控机床永磁直线伺服系统具有良好的速度跟踪性能和干扰抑制性能。
- 蓝益鹏杨波张振兴
- 关键词：数控机床直线电动机反馈线性化H∞鲁棒控制
- 磁悬浮永磁直线电动机及其控制系统研究被引量：2
- 2015年
- 根据磁悬浮永磁直线电动机的特殊结构与运行机理,给出了电动机电磁推力和悬浮力的数学模型。建立了磁悬浮永磁直线电动机的有限元计算模型,对气隙磁密、电磁推力和悬浮力进行了有限元计算,并对气隙磁密作了谐波分析。设计了磁悬浮永磁直线电动机的研究样机,制作了磁悬浮子系统和进给伺服子系统,对系统进行实验研究,获得了磁悬浮子系统和进给子系统运行的实验结果。实验研究结果表明,该磁悬浮永磁直线电动机可实现直接驱动与无摩擦运行。
- 蓝益鹏刘宇菲
- 关键词：数控机床永磁直线电动机磁悬浮控制系统
- 基于LMI的磁悬浮永磁直线电动机H_∞鲁棒控制器的设计
- 2012年
- 针对磁悬浮永磁直线电动机中的不确定性扰动,提出基于线性矩阵不等式(LMI)方法设计进给系统的H∞鲁棒控制器。首先,采用矢量控制方法中的id=0控制策略,把非线性系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统。其次,根据H∞性能指标与线性矩阵不等式的等价性,将设计问题转化为对LMI的求解,进而得到磁悬浮永磁直线电动机系统的状态反馈H∞控制器。最后,为了验证设计的有效性,在MATLAB环境下应用Simulink建立系统的仿真模型,对控制系统进行仿真研究,结果表明所设计的H∞控制器满足对不确定性扰动抑制的要求。
- 蓝益鹏杨波
- 关键词：鲁棒控制线性矩阵不等式
- 直接磁悬浮直线电动机的三维分析及优化设计被引量：1
- 2013年
- 为了消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统悬浮问题的直接磁悬浮永磁直线电动机.采用四面体等参元来建立电机三维场中的基本方程,利用Maxwell3D软件建立瞬态三维有限元分析模型,得到了电机的推力与悬浮力,证明了该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生可控的推力和悬浮力.实验结果表明,通过对电机动子尺寸进行优化设计,可以有效地降低电磁力的波动.
- 张武蓝益鹏张凤阁
- 关键词：数控机床磁悬浮永磁直线电动机等参元三维有限元分析
- 磁悬浮永磁直线电动机自抗扰控制器设计
- 2016年
- 磁悬浮永磁直线电动机实现了直接驱动和无摩擦进给,有效提高伺服系统的反应速度和精度。针对电动机运行中受到系统外扰和内扰的问题,将自抗扰控制器引入磁悬浮永磁直线电动机。首先,建立电动机在d-q坐标下的数学模型,分析系统非线性强耦合的本质原因;其次,将速度,d,q轴电流作为系统状态量,设计三个一阶自抗扰控制器。将电流间存在的耦合项视为系统内部扰动,应用扩张状态观测器估计系统输出和受到的综合扰动,并在反馈中加以补偿,实现系统的反馈线性化;最后,建立采用自抗扰控制的系统仿真模型。仿真结果表明,采用自抗扰控制的磁悬浮永磁直线电动机伺服系统具有良好的动态性能,并且能有效抑制内外扰动,具有很强的鲁棒性。
- 蓝益鹏刘宇菲
- 关键词：自抗扰控制解耦控制反馈线性化
- 直线伺服系统非线性自适应鲁棒控制器的优化设计
- 2010年
- 对永磁直线电动机伺服系统提出了非线性自适应鲁棒控制器的优化设计方法.在系统非线性数学模型的基础上,建立了误差系统的动态模型.将跟踪和干扰抑制归结为非线性自适应鲁棒控制器的设计问题,通过构造存储函数得到自适应鲁棒控制器的定理,以及电阻和电感的辨识算法.证明了定理给出的控制器能满足干扰抑制和系统渐近稳定,并用遗传算法对控制器的参数进行优化.仿真结果验证了该方法是有效的.
- 蓝益鹏赵辉孙文义郭庆鼎
- 关键词：直线电机自适应控制鲁棒控制
- 磁悬浮永磁直线同步电动机的有限元分析被引量：3
- 2010年
- 针对数控机床直线电动机驱动系统中动子与导轨之间的摩擦问题,提出采用直接磁悬浮永磁直线同步电动机实现无摩擦进给的方法.该电动机的动子上有两套绕组,一套为推力绕组,用于产生电磁推力;另一套为悬浮绕组,用于产生可控的磁悬浮力.采用Maxwell应力张量法推导了电动机的电磁推力和悬浮力的数学模型,并采用Ansoft对不同永磁材料电动机的电磁推力和磁悬浮力进行有限元分析.计算结果验证了数学模型的正确性,证明了采用磁悬浮双绕组永磁同步电动机实现无摩擦进给的可行性.
- 蓝益鹏李成军
- 关键词：直线驱动双绕组电磁推力磁悬浮力有限元分析
- 磁悬浮永磁直线电动机控制系统非脆弱鲁棒控制的研究被引量：7
- 2016年
- 由于磁悬浮永磁直线电动机控制系统存在参数变化、扰动的不确定性以及控制器参数的摄动,因此对该电动机控制系统提出非脆弱鲁棒控制,以实现数控机床磁悬浮永磁直线电动机驱动系统的精密控制。建立包含磁悬浮永磁直线电动机参数摄动和外界干扰的状态空间模型;基于Riccati不等式,推导出满足非脆弱鲁棒性能指标的H∞控制器的解析表达式;在Matlab环境下对控制系统进行仿真研究,仿真结果表明磁悬浮永磁直线电动机控制系统对参数和扰动的不确定性以及对控制器参数摄动具有鲁棒性,实验结果验证了该控制方法的有效性。
- 蓝益鹏陈其林胡学成刘宇菲
- 关键词：磁悬浮永磁直线电动机控制系统
- 磁悬浮永磁直线伺服系统H_∞保性能控制研究
- 2014年
- 为抑制高精度数控机床磁悬浮直线伺服系统中不确定性因素和外界扰动对系统性能的影响,研究鲁棒H∞保性能控制问题。设计鲁棒H∞保性能状态反馈控制策略,该方法能够使闭环系统的正则、稳定、无脉冲,而且还能保证闭环系统二次性能指标具有上确界,实现电机高精度快速进给。首先,根据磁悬浮直线伺服系统运行机理,建立存在不确定性参数的系统模型。其次,根据鲁棒H∞保性能指标与线性矩阵不等式的等价性,将控制器设计转化为对LMI的求解。最后,对自行设计的不确定性磁悬浮直线伺服系统进行仿真研究。结果表明当参数变化时,系统具有较好的抗干扰性和跟踪性能。
- 贺伟蓝益鹏
- 关键词：鲁棒控制
- 进给平台永磁直线磁悬浮电动机的电磁力特性研究被引量：3
- 2010年
- 针对数控机床进给平台的摩擦问题,提出采用永磁直线磁悬浮电动机来实现无摩擦进给。给出磁悬浮进给平台的结构以及进给平台的运行原理。该进给平台采用永磁直线磁悬浮电动机驱动,永磁直线磁悬浮电动机的动子上有两套绕组,一套绕组用于产生电磁推力,另一套绕组用于产生可控的磁悬浮力。采用Maxwell应力张量法推出了电动机的电磁推力和悬浮力的数学模型。用Ansoft对电磁推力和磁悬浮力进行了有限元分析,证明了采用永磁直线磁悬浮电动机实现直接驱动和无摩擦进给的可行性。
- 蓝益鹏赵辉李成军梁中华
- 关键词：直接驱动电磁推力磁悬浮力
