张前
- 作品数：8 被引量：71H指数：5
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- 相关领域：电气工程更多>>
- 基于双DSP的平面电动机控制器设计被引量：3
- 2010年
- 针对由4组直线电动机组合构成的三自由度平面电动机,提出了一种双DSP结构的平面电动机控制器。引入了平面电动机三自由度运动解耦控制策略,并对系统的电流控制算法和位置控制算法进行设计,给出了控制器硬件电路和软件设计方案。进行了平面电动机三自由度同步定位实验,X、Y、θZ方向各自由度稳态误差分别为±10μm、±10μm、±0.1 mrad。实验结果表明控制器能够精确有效地实现平面电动机的三自由度运动控制。
- 张前黄学良周赣
- 关键词：平面电动机三自由度双DSP控制器
- Halbach型平面电动机的直线电动机执行器研究
- 2009年
- Halbach型平面电动机的电磁执行器由四组直线电动机构成。文章首先介绍了平面电动机和直线电动机执行器样机的结构,提出了执行器的电磁设计方案。然后引入了执行器的解耦电磁力模型,并提出了电磁力的电流控制策略,最后进行了执行器的电流控制和开环定位实验,实验结果表明执行器电磁力的电流控制策略可行,电磁力模型较准确。
- 张前黄学良周赣周勤博
- 关键词：HALBACH平面电动机执行器
- 基于模式力的平面电机控制方法被引量：6
- 2009年
- 半导体光刻加工中,平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合,为实现对这6个运动自由度的解耦控制,首先提出了作为执行器的直线电机的电流控制模型,接着提出了执行器力、模式力的概念和基于模式力的解耦动力学模型。基于对样机的运动学和结构参数的合理假设,模式力法可使6个运动自由度的动力学模型之间不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统,可采用多种线性控制器来进行控制。针对样机,推导出了模式力矢量与执行器力矢量的关系矩阵以及平面电机的解耦控制框图,最后以X位置控制为例设计了PD控制器,并对基于模式力的控制方法的可行性进行了探讨。
- 周赣黄学良周勤博傅萌张前冯传水
- 关键词：平面电机动力学
- Halbach型磁悬浮平面电动机电流控制方法被引量：8
- 2010年
- Halbach型磁悬浮平面电动机的6个运动自由度之间存在紧密的电磁和力学耦合。为实现平面电动机的解耦控制,首先介绍了平面电动机的结构和工作原理,分析了Halbach型直线电动机执行器的特点并提出其电磁力方程,接着引入了基于模式力的解耦动力学模型,提出了模式力的电流分配方法以及垂直和水平运动的电流控制策略,文末对电流控制方法的可行性进行了探讨,设计了垂直运动的伺服控制器并进行了相关仿真。电流控制方法使6个运动自由度的运动控制方程之间不再存在耦合,且都为简单的二阶线性系统,为平面电动机控制奠定了理论基础。
- 周赣黄学良蒋浩张前
- 关键词：HALBACH平面电动机电流控制
- 平面电机的海尔贝克型直线电机执行器被引量：17
- 2009年
- 平面电机的电磁执行器由4组海尔贝克(Halbach)型永磁同步直线电机构成。介绍平面电机的结构和工作原理,给出执行器样机的结构方案和解耦电磁力方程,推导执行器样机的运动控制方程,并提出执行器的电流控制策略,给出电流控制、静态力测量、开环定位、闭环定位的实验步骤和结果,其中,500mA电流阶跃响应的调节时间为2.5ms,稳态误差小于5mA;海尔贝克型执行器的机电常数实测值为17.4N/A,为径向阵列型执行器的1.36倍;开环定位的平均误差为50μm;闭环10mm阶跃响应的调节时间为350ms,稳态误差小于20μm。实验结果表明,海尔贝克型执行器的电磁力模型较准确,电流控制策略可行。
- 黄学良周赣张前
- 关键词：直线电机平面电机执行器电流控制
- 永磁同步直线电动机的位置滑模控制器设计被引量：4
- 2010年
- 提出了一种基于滑模控制的永磁同步直线电动机位置伺服控制器。根据相对参考位置的大小对系统运行的相轨迹进行分别设计,设计两个一阶滑模面实现速度控制和精确定位,控制律易于数字实现,且保证了系统的鲁棒性。实验结果表明系统能够按所设计的轨迹运行,实现直线电动机无超调、快速、精确定位。
- 张前黄学良周赣
- 关键词：直线电动机滑模控制位置伺服
- 磁悬浮平面电机的解耦控制策略被引量：13
- 2009年
- 用于光刻加工的磁悬浮平面电机的6个运动自由度之间存在着紧密的电磁和力学耦合。为实现各运动自由度的解耦控制,提出了直线电机型电磁执行器的电流控制模型、基于模式力的解耦动力学模型和平面电机解耦控制策略。模式力使各自由度的动力学模型不再存在耦合,且都为简单的2阶线性系统。设计了样机的X位置伺服控制器,仿真结果表明该控制器使解耦后的X位置控制达到了预期的动、静态性能,并具有良好的抗扰性和鲁棒性。
- 周赣黄学良柏瑞傅萌张前
- 关键词：平面电机伺服控制器
- 一种无铁Halbach型永磁直线电机被引量：27
- 2010年
- 提出一种用于驱动高精度平面电机的无铁永磁直线电机结构,并制作了同尺寸的Halbach阵列型和径向阵列型样机进行对比研究。分析了Halbach永磁阵列和径向永磁阵列的磁场,提出了直线电机的解耦电磁力方程,对两种样机的静态推力、空载反电动势、闭环定位特性进行了对比实验研究。与径向阵列型样机相比,Halbach阵列型样机的推力常数提高1.37倍,反电动势幅值提高1.5倍且波形正弦性较好,达到相同动态性能指标时,控制电流幅值降低1.4倍。理论分析和实验结果表明,Halbach永磁阵列可增大无铁直线电机的气隙磁通密度,改善磁场分布的正弦性能。
- 黄学良张前周赣
- 关键词：HALBACH直线电机气隙磁通密度
