專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于直線(xiàn)伺服電機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線(xiàn)電機(jī)的控制方法，尤其是一種基于直線(xiàn)伺服電機(jī)的控制方法。
背景技術(shù)：
彈射器是隨著航空母艦的問(wèn)世而發(fā)展起來(lái)的，它的作用是縮短艦載機(jī)的滑跑距離并推動(dòng)其實(shí)現(xiàn)彈射起飛。相比于垂直起飛、火箭助推器起飛、斜板躍飛等方式來(lái)說(shuō)，彈射起飛方式對(duì)艦載機(jī)的要求不高，具有一定的優(yōu)勢(shì)。自20世紀(jì)20年代以來(lái)，彈射器先后經(jīng)歷了壓縮空氣式、火藥式、火箭式、電動(dòng)式、液壓式和蒸汽式等多種形式。目前除蒸汽式彈射器夕卜，其它形式的彈射器由于受到安全性和彈射能量的限制，并且制約了艦載機(jī)的發(fā)展使用，已被逐漸淘汰。目前的一些彈射器存在一些不可避免的缺陷:(I)使用成本高、效率低、配套設(shè)施多、系統(tǒng)煩瑣、對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)要求高；(2)維護(hù)成本高,密封條更換頻繁而繁瑣,對(duì)材質(zhì)要求較高；(3)需消耗大量淡水。我國(guó)自20世紀(jì)80年代初期開(kāi)始研究電磁發(fā)射技術(shù)，這相比一些歐美國(guó)家要晚得多。首先，我國(guó)的一些專(zhuān)家、學(xué)者做了一些理論和思想上的探索，促進(jìn)了電磁發(fā)射技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)做了相關(guān)的研究，但是他們的研究重點(diǎn)都在于對(duì)電磁彈射器的直線(xiàn)電機(jī)研究主要是圍繞有鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)展開(kāi)的。如申請(qǐng)?zhí)枮?01110056971.4的發(fā)明，利用利用磁懸浮避免滑車(chē)與道槽摩擦減少阻力，由于彈射是短距離做功，不需將動(dòng)力源隨運(yùn)動(dòng)移動(dòng)，通過(guò)鋼索滑車(chē)提供飛機(jī)額外動(dòng)力，使飛機(jī)達(dá)到起飛要求速度順利起飛。但是使用成本高、效率低、配套設(shè)施多、系統(tǒng)煩瑣、對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)要求高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前彈射器存在的使用成本高、效率低、配套設(shè)施多、系統(tǒng)煩瑣、對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)要求高等問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于直線(xiàn)伺服電機(jī)的控制方法，該方法降低了電機(jī)設(shè)計(jì)制造難度。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:1、根據(jù)電磁彈射器對(duì)驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)電機(jī)的要求，設(shè)計(jì)直線(xiàn)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)。2、建立無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)解析模型和推力模型，建立無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)解析模型和推力模型。3、建立自律分散控制下的直線(xiàn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型和對(duì)自律分散控制器的電流環(huán)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。對(duì)自律分散控制下電機(jī)繞組開(kāi)路故障情況的磁動(dòng)勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)償。4、自律分散控制中的中的磁動(dòng)勢(shì)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明 設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)由低速段的有鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)和高速段的無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)組合而成，這大大降低了直線(xiàn)電機(jī)的設(shè)計(jì)制造難度，并能有效的縮小電磁彈射器的體積和提聞直線(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行效率。


圖1是本發(fā)明的倒U字型結(jié)構(gòu)無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)平面模型。圖2是本發(fā)明的永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的解耦控制框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，一種基于直線(xiàn)伺服電機(jī)的控制方法是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先將自律分散控制方法引入到永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的控制上來(lái)，建立自律分散控制下的直線(xiàn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)自律分散控制器的電流環(huán)設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)特性，所述電磁彈射器的直線(xiàn)電機(jī)的控制方法包括以下步驟:1、根據(jù)電磁感應(yīng)定律和基爾霍夫電壓定律可知，在定子三相繞組進(jìn)行拆分前，靜止坐標(biāo)系下直線(xiàn)電機(jī)的定子電壓方程可寫(xiě)為
權(quán)利要求
1.一種基于直線(xiàn)伺服電機(jī)的控制方法，其特征在于:適用于電磁彈射器其高速作業(yè)階段直線(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行效率更高，其實(shí)現(xiàn)方法為:首先將自律分散控制方法引入到永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的控制上來(lái)，建立自律分散控制下的直線(xiàn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)自律分散控制器的電流環(huán)設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)特性。所述電磁彈射器的直線(xiàn)電機(jī)的控制方法包括以下步驟: 1)、根據(jù)電磁彈射器對(duì)驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)電機(jī)的要求，對(duì)直線(xiàn)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2)、建立無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)解析模型和推力模型，建立無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)解析模型和推力模型。
3)、建立自律分散控制下的直線(xiàn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型 4)、自律分 散控制中的中的磁動(dòng)勢(shì)。
全文摘要
一種基于直線(xiàn)伺服電機(jī)的控制方法，包括以下步驟1、根據(jù)電磁彈射器對(duì)驅(qū)動(dòng)直線(xiàn)電機(jī)的要求，對(duì)直線(xiàn)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。2、建立無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)解析模型和推力模型，建立無(wú)鐵心永磁直線(xiàn)同步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)解析模型和推力模型。3、建立自律分散控制下的直線(xiàn)電機(jī)數(shù)學(xué)模型4、自律分散控制中的中的磁動(dòng)勢(shì)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是提高了直線(xiàn)電機(jī)高效率，降低了電機(jī)設(shè)計(jì)制造難度。
文檔編號(hào)H02P25/06GK103248312SQ20131015544
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月26日
發(fā)明者陳斌, 鄧小英, 周小偉 申請(qǐng)人:杭州中科賽思伺服電機(jī)有限公司