專利名稱：一種基于直線伺服電機的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直線電機的控制方法，尤其是一種基于直線伺服電機的控制方法。
背景技術(shù)：
彈射器是隨著航空母艦的問世而發(fā)展起來的，它的作用是縮短艦載機的滑跑距離并推動其實現(xiàn)彈射起飛。相比于垂直起飛、火箭助推器起飛、斜板躍飛等方式來說，彈射起飛方式對艦載機的要求不高，具有一定的優(yōu)勢。自20世紀20年代以來，彈射器先后經(jīng)歷了壓縮空氣式、火藥式、火箭式、電動式、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、對各個環(huán)節(jié)要求高；(2)維護成本高,密封條更換頻繁而繁瑣,對材質(zhì)要求較高；(3)需消耗大量淡水。我國自20世紀80年代初期開始研究電磁發(fā)射技術(shù)，這相比一些歐美國家要晚得多。首先，我國的一些專家、學(xué)者做了一些理論和思想上的探索，促進了電磁發(fā)射技術(shù)在我國的發(fā)展。國內(nèi)外很多研究機構(gòu)做了相關(guān)的研究，但是他們的研究重點都在于對電磁彈射器的直線電機研究主要是圍繞有鐵心永磁直線同步電機展開的。如申請?zhí)枮?01110056971.4的發(fā)明，利用利用磁懸浮避免滑車與道槽摩擦減少阻力，由于彈射是短距離做功，不需將動力源隨運動移動，通過鋼索滑車提供飛機額外動力，使飛機達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、對各個環(huán)節(jié)要求高。

發(fā)明內(nèi)容
針對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、對各個環(huán)節(jié)要求高等問題，本發(fā)明提出了一種基于直線伺服電機的控制方法，該方法降低了電機設(shè)計制造難度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:1、根據(jù)電磁彈射器對驅(qū)動直線電機的要求，設(shè)計直線電機總體結(jié)構(gòu)。2、建立無鐵心永磁直線同步電機的氣隙磁場解析模型和推力模型，建立無鐵心永磁直線同步電機的氣隙磁場解析模型和推力模型。3、建立自律分散控制下的直線電機數(shù)學(xué)模型和對自律分散控制器的電流環(huán)進行設(shè)計分析。對自律分散控制下電機繞組開路故障情況的磁動勢進行補償。4、自律分散控制中的中的磁動勢。本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明 設(shè)計的結(jié)構(gòu)由低速段的有鐵心永磁直線同步電機和高速段的無鐵心永磁直線同步電機組合而成，這大大降低了直線電機的設(shè)計制造難度，并能有效的縮小電磁彈射器的體積和提聞直線電機的運行效率。


圖1是本發(fā)明的倒U字型結(jié)構(gòu)無鐵心永磁直線同步電機平面模型。圖2是本發(fā)明的永磁直線同步電機的解耦控制框圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，一種基于直線伺服電機的控制方法是這樣實現(xiàn)的，首先將自律分散控制方法引入到永磁直線同步電機的控制上來，建立自律分散控制下的直線電機數(shù)學(xué)模型，通過對自律分散控制器的電流環(huán)設(shè)計使得系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)特性，所述電磁彈射器的直線電機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，在定子三相繞組進行拆分前，靜止坐標(biāo)系下直線電機的定子電壓方程可寫為
權(quán)利要求
1.一種基于直線伺服電機的控制方法，其特征在于:適用于電磁彈射器其高速作業(yè)階段直線電機的運行效率更高，其實現(xiàn)方法為:首先將自律分散控制方法引入到永磁直線同步電機的控制上來，建立自律分散控制下的直線電機數(shù)學(xué)模型，通過對自律分散控制器的電流環(huán)設(shè)計使得系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)特性。所述電磁彈射器的直線電機的控制方法包括以下步驟: 1)、根據(jù)電磁彈射器對驅(qū)動直線電機的要求，對直線電機總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。
2)、建立無鐵心永磁直線同步電機的氣隙磁場解析模型和推力模型，建立無鐵心永磁直線同步電機的氣隙磁場解析模型和推力模型。
3)、建立自律分散控制下的直線電機數(shù)學(xué)模型 4)、自律分 散控制中的中的磁動勢。
全文摘要
一種基于直線伺服電機的控制方法，包括以下步驟1、根據(jù)電磁彈射器對驅(qū)動直線電機的要求，對直線電機總體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。2、建立無鐵心永磁直線同步電機的氣隙磁場解析模型和推力模型，建立無鐵心永磁直線同步電機的氣隙磁場解析模型和推力模型。3、建立自律分散控制下的直線電機數(shù)學(xué)模型4、自律分散控制中的中的磁動勢。本發(fā)明優(yōu)點是提高了直線電機高效率，降低了電機設(shè)計制造難度。
文檔編號H02P25/06GK103248312SQ20131015544
公開日2013年8月14日 申請日期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 申請人:杭州中科賽思伺服電機有限公司