一、基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究（论文文献综述）
金鸿雁[1]（2021）在《高精度永磁直线同步电动机互补滑模控制策略研究》文中提出永磁直线同步电动机（PMLSM）作为直驱传动机构的核心单元,以其高速度、高精度、高效率的优点被广泛应用于高档数控机床、微电子设备、精密测量和IC制芯等高端制造领域中,具有十分广阔的应用前景。然而,由于在结构上省去了中间机械传动环节,参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素会直接作用于电机动子上,增加了电气控制的难度,从而直接影响高精度数控加工系统的性能。因此,在高精度微进给控制领域,必须站在高层次,在考虑不确定性对系统影响的前提下,研究直线电机伺服进给系统的控制策略,对于理论分析和工程实践均具有十分重要的意义。本文面向高速高精密加工,以PMLSM为研究对象,重点解决其易受不确定性因素影响而降低伺服性能的问题。以滑模控制（SMC）为基础,结合反推控制、神经网络控制等方法对直线伺服系统位置跟踪展开研究,以兼顾高档数控机床对高精度伺服系统的鲁棒性和跟踪性的双重要求。主要研究内容如下:（1）在阐述PMLSM基本结构和工作原理的基础上,对PMLSM的电压、磁链、电磁推力和运动方程等进行分析与推导,建立含有参数变化、负载扰动等不确定性因素的机电耦合系统模型,并对影响电机伺服性能的不确定性因素逐一分析,为控制系统的研究与总体设计提供理论基础。（2）针对PMLSM伺服系统易受参数变化、负载扰动等影响的问题,在SMC的基础上,通过引入互补滑模面的方式,设计互补滑模控制（CSMC）方法克服不确定性因素对系统的影响,提高系统位置跟踪精度。同时,为解决CSMC固定边界层内鲁棒性差的问题,引入接近角的概念对边界层进行优化,提出全局CSMC方法,在不影响系统快速性和跟踪性的前提下,有效地削弱了抖振,提高系统对不确定性因素的鲁棒性。仿真结果表明,同SMC和CSMC相比,全局CSMC可以有效减小位置跟踪误差,提高系统的位置跟踪精度。（3）为实现系统的全局稳定性和完全鲁棒性,同时解决控制器参数选取困难的问题,提出将反推控制理论、二阶SMC思想与CSMC相结合的自适应反推二阶CSMC方法,确保PMLSM伺服系统的位置跟踪性能。通过利用位置误差和虚拟变量误差设计滑模面,自适应反推二阶CSMC既继承了反推控制全局稳定性和二阶SMC完全鲁棒性的优点,又拥有了CSMC的跟踪误差减半的优点。此外,针对系统中不确定性因素上界值难以选取的难题,设计自适应律估计系统不确定性因素并在线对控制器参数进行调整。仿真结果验证了该方法可行有效,能够提高系统的位置跟踪精度,对于不确定性因素有较强的鲁棒性。（4）为进一步估计系统不确定性因素,提升PMLSM系统的伺服性能,设计了基于Gegenbauer递归模糊神经网络（GRFNN）和鲸鱼优化算法（WOA）的智能反推二阶CSMC方法,从而提高系统对不同参考轨迹的跟踪性能。在自适应反推二阶CSMC的基础上,采用GRFNN替换原有的自适应律,用于逼近系统不确定性因素,实时反馈动态信息,避免经验选取控制器参数而无法保证最优性能的问题。同时利用WOA优化网络权重,加快神经网络学习速率,结合离线训练、在线学习的方式,解决神经网络在线训练影响系统动态性能的问题,进一步提高系统的伺服性能。仿真结果表明,智能反推二阶CSMC方法在提高系统位置跟踪精度和鲁棒性方面具有明显的优越性。（5）最后,搭建基于Links-RT的PMLSM系统实验平台以验证所提出的控制算法的有效可行性。Links-RT是基于实时仿真机和电机,辅以软件、硬件配置而成的实时仿真实验设备,具有高可靠性和强实时性。采用两台直线电机对拖的加载实验方案,针对本文设计的控制方案开展了额定参数实验、参数变化实验和变载实验等,实验结果验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。
谭强[2]（2021）在《精密永磁直线同步电机电磁力波动分析与抑制研究》文中研究表明相较于传统由旋转电机和机械传动部件构成的直线运动装置,永磁直线同步电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）更易获得高推力、高速度、高动态响应和高精度等性能,在精密直线运动场合具有广泛的应用前景。然而由于初级铁芯纵向开断,PMLSM存在特有的纵向端部效应。纵向端部效应一方面与齿槽效应耦合作用,导致电机气隙磁场产生较大畸变,另一方面导致电机初级绕组排布不连续,产生绕组参数不对称效应。端部效应、齿槽效应以及绕组参数不对称效应的存在,使得PMLSM纵向推力和法向吸引力均存在一定的波动,限制了电机在超/高精密运动领域的进一步推广应用。本文以精密运动领域用PMLSM为研究对象,针对齿槽效应、端部效应、绕组参数不对称以及电枢反应对电机电磁力（纵向推力和法向吸引力）波动的作用机理展开研究,并提出初级分段式设计方案,以同时抑制电机各电磁力波动分量,最终实现电机低电磁力波动运行。针对PMLSM,首先开展推力波动产生机理研究。按照影响因素不同,逐次分析了齿槽效应、端部效应、以及绕组参数不对称对PMLSM推力波动的作用机理。利用叠加原理,构建了PMLSM齿槽效应力解析式,获得了齿槽效应力周期特性与极槽配比间的量化关系。建立了主从边界模型和矢量磁位边界模型对比分析,分别得到了端部效应对端部区域和初次级间耦合区域气隙磁场的影响规律,并构建了端部区域单端力和耦合区域脉振力解析模型。分析了端部效应影响下PMLSM的绕组参数不对称特性,建立了考虑绕组参数不对称的电机推力模型,指出绕组参数不对称将导致PMLSM产生与电枢电流呈正相关的推力波动分量。其次开展PMLSM法向力波动产生机理研究,分析揭示了齿槽效应、端部效应以及电枢反应对PMLSM法向力波动的作用机理。根据麦克斯韦张量法和叠加原理,分别建立了单铁芯齿和电机法向力波动解析模型,并借助有限元软件分析电机齿顶宽、极弧系数等关键参数对法向力波动影响规律。基于许克变换建立静态解析模型,揭示了端部效应对PMLSM端部和非端部铁芯齿法向力波动的作用机理。构建了电枢反应法向力波动分量的计算模型,进而获得了电枢反应对PMLSM法向力波动的影响规律。研究了基于初级分段设计的PMLSM电磁力波动抑制方法。首先是推力波动方面,通过建立初级分段式PMLSM定位力模型和绕组端电压模型,阐述了初级分段式设计抑制PMLSM定位力和纹波推力原理。在此基础上,进一步提出了分数极与初级分段设计组合方案,有效抑制单元电机定位力中的3次及其倍数次谐波含量,进一步降低了PMLSM推力波动率。在法向力波动方面,将其视为合力,通过建立初级分段式PMLSM法向力波动模型,揭示了初级分段式设计抑制PMLSM法向力波动原理。此外,将法向力视为分力分别作用在各初级铁芯齿表面,耦合电磁场与应力场,分析了初级分段设计前后PMLSM法向力波动对初级形变的影响规律,指明了初级分段式方案存在导致PMLSM初级铁芯形变增大的缺陷,并且当分数极方案与初级分段式方案结合后,这一缺陷被进一步放大。针对初级分段式PMLSM,开展电机初级段间耦合效应研究。采用Schwarz-Christoffel变换进行静态建模,分析了段间耦合效应对初级铁芯端部磁场的作用机理。建立了考虑耦合效应的电机推力PMLSM向力波动模型,借助有限元软件搭建分离模型,依次分析了耦合效应对PMLSM定位力、纹波推力和法向力波动的影响规律。在此基础上,提出了考虑耦合效应的初级分段式PMLSM设计准则,指出初级段间等效隔磁宽度应大于3倍等效气隙宽度,结论具有一般性。最后,搭建了直线导轨支撑结构的PMLSM测试平台,加工制作了初级整段式和初级分段式PMLSM样机,对样机定位力、静推力、法向力以及反电势等性能进行对比测试和分析,验证了本文研究内容的正确性和可行性,为初级分段式PMLSM的推广应用奠定理论和技术基础。
李姗[3]（2021）在《直线电机推力波动分析与补偿的控制方法研究》文中研究指明永磁同步直线电机相较于传统电机实现直线运动,不存在由中间环节导致的反向间隙、惯性较大、摩擦力较大和刚度不足等问题,因此系统刚度更好,惯性更小,动态性能更优。但是由于缺少中间机械传动环节而导致系统抵抗外界扰动的能力降低,从而带来了更能多的模型不确定的问题。为了更高效的在实际工程中应用直线电机,需要设计合适的控制方案解决上述问题带来的影响。首先,本文通过矢量分析以及动力学分析推导出了直线电机平台的数学模型,并结合扫频分析和参数辨识实验建立了较为准确的被控对象模型,为后续开展控制算法研究奠定了基础。其次,针对实际系统中存在的自身非线性及外部扰动难以精确描述,因而对模型精度要求较高的控制方法不适用于该类系统的问题。考虑到对系统模型依赖较小的自抗扰控制方案,结合其主动抗扰的核心思想,设计了线性和非线性的两种自抗扰控制方案,利用其内部的扩张状态观测器来对系统非线性进行补偿。在对比分析了两种方案仿真和实验的基础上,考虑到非线性自抗扰控制调参困难不易用于实际系统,线性自抗扰控制在估计时变扰动时存在相位滞后的问题,进一步考虑超前校正具有提升系统带宽和控制精度的能力,从而设计了基于超前校正的线性自抗扰控制方案。实验结果表明,基于超前校正的线性自抗扰控制器有效地改善了扰动观测性能,与传统的无源补偿相比,大大提高了直线电机平台的抗干扰能力和跟踪精度。再次,针对直线电机平台具有大量重复性扰动的现象,考虑迭代学习控制的学习能力对抑制重复性干扰的优异性能,设计了PD型迭代学习控制方案,通过理论分析、仿真研究和实验研究,对迭代学习补偿方法进行了深入的研究。实验结果表明,迭代学习补偿方法对重复性干扰具有较好的抑制能力。最后,针对上述PD型迭代学习控制存在初始误差较大,误差收敛较慢且随着迭代次数的增大误差存在先减小后增加的现象,进一步设计了滤波器型迭代学习控制来改善上述现象。从理论分析、仿真研究以及实验验证三个方面进行了讨论,验证了滤波器型迭代学习控制的优异性能。
丁波[4]（2021）在《基于滑模变结构的永磁直线同步电机控制策略研究》文中研究指明我国是制造业大国,提高制造业的智能化和高效化一直是我国的重大战略之一。而电机在制造业产业链中扮演了非常重要的角色,传统的旋转电机需要配合齿轮、滚珠丝杠等传动装置,来实现直线运动,由于传动装置和自身结构的局限性,旋转电机存在结构复杂,速度低、精度低、噪声大等问题。永磁直线同步电机（PMLSM）产生的电磁推力是水平方向的,因此不需要中间传动装置就可以直接产生直线运动,因此很大程度上减少了机械损耗。相比于传统的旋转电机,PMLSM具有速度快,精度高、结构简单、响应快、噪声低等优点,受到广泛关注,并在工业机器人、半导体制造和数控机床等领域应用越来越广泛。PMLSM这种直接驱动的结构也有一个缺点,在受到推力波动和外部扰动等不确定扰动时,扰动会直接传达到电机上,影响系统精度。并且PMLSM是一种多变量、高耦合的复杂非线性系统,因此要实现高精度的PMLSM控制变得十分困难。本文针对PMLSM的位置跟踪问题开展了相关研究。首先,本文分析了PMLSM的基本结构和特点,并介绍了其运行原理。阐述了矢量控制的原理及其具体的一些实现方法,利用坐标变换获得了在同步旋转坐标系下的PMLSM数学模型,同时列出了PMLSM动力学模型。根据矢量控制的原理,将PMLSM系统分成了位置环、速度环和电流环,并基于此搭建了基本的PMLSM控制结构。然后为了实现高精度的PMLSM位置跟踪控制,本文采用了基于非线性干扰观测器（NDO）的非奇异终端滑模（NTSM）控制。滑模控制对系统参数不敏感,鲁棒性高。NTSM使用非线性滑模面,能够让系统状态有限时间内收敛至平衡点,提高了系统的动态响应能力。为了缓解滑模带来的系统抖振,引入饱和函数到控制率中。为了进一步提高系统的抗干扰性能和消除稳态偏离误差,采用NDO来估计系统扰动,并通过前馈的方式补偿给滑模控制器。最后通过仿真验证了所提出的控制方法的有效性。之后为了进一步提高PMLSM系统的跟踪性能,本文提出了基于高阶滑模观测器（HOSMO）的非奇异快速终端滑模（NFTSM）控制策略。NFTSM能够使误差能够更快地收敛。针对由于扰动造成的系统状态信息不完整,采用了HOSMO来估计系统状态和扰动,并将估计值引入滑模控制器的设计中,以提高系统的跟踪性能。通过仿真验证了所提出的控制方法的有效性。考虑到仿真难以模拟实际的硬件,不能完全地反映控制方法的优缺点,为了验证文中提出的控制方法在实际应用中的表现,搭建了基于d SPACE DS1104的PMLSM实验平台。之后将所设计的控制应用到了实验平台中,实验结果与仿真相吻合,说明所提出的控制方法具有优秀的跟踪性能。
郭帅[5]（2021）在《基于圆筒型直线电机的直驱式电子提花机关键技术研究》文中研究说明针对目前电子提花机因机械式传动机构所导致的开口高度有限、开口时间无法灵活调节、传动效率较低、零部件磨损度高等问题。提出采用基于直线电机的直驱式拉刀片机构替代传统的机械式传动机构,通过数学建模、仿真分析及实验验证等方式验证直线电机直驱拉刀片机构替代机械式传动机构的可行性。首先依据矢量法和牛顿-欧拉法对传统电子提花机传动机构进行运动学和动力学分析建模。带入样机参数后计算现有电子提花机传动机构作用下拉刀片的运动学及动力学性能。据此提出对新型直线电机直驱拉刀片机构驱动装置的性能要求。通过虚拟样机技术建立传统电子提花机传动机构的模型,通过仿真分析验证传统电子提花机传动机构运动学与动力学数学模型的正确性。针对样机的计算与仿真表明:两者的计算结果相差小于0.5%,现有拉刀片的位移、峰值速度及峰值加速度分别为115 mm、916.8 mm/s及16750 mm/s2,因此所采用的新型直线电机直驱拉刀片机构驱动装置的性能应该满足驱动拉刀片达到以上性能的要求。然后基于各类型直线电机在不同场景下的适用性结合本课题的应用场景,选用外绕组空心式横向充磁的圆筒型同步直线电机作为驱动装置。为选取合适的电机参数对电机推力性能与各参数之间的关系进行研究。采用安培分子电流假说、磁场的叠加性及洛伦兹力方程推导出该类型直线电机的推力计算解析式。通过电磁有限元仿真软件建立该类型直线电机模型,将仿真分析结果与数值计算结果进行比对,结果表明:电机推力的数值计算结果比仿真计算结果低8.6%。因此所建立的电机数学推力计算数学模型能够为电机参数设计起到一定理论指导作用。最后分析各控制策略的适用性,结合现有使用场景选用转子磁场定向的矢量控制方式控制直线电机。建立圆筒型直线电机的控制数学模型后,通过simulink建立电机的仿真控制模型并分析其可靠性。通过对实验材料进行选取后搭建实验平台来进行实验验证,结果表明:在转子磁场定向的矢量控制方式下,外绕组空心式横向充磁的圆筒型同步直线电机能够驱动拉刀片达到所需要的运动性能。
杜朝相[6]（2021）在《永磁同步直线电机控制策略研究》文中进行了进一步梳理永磁同步直线电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）由于减少了中间传动环节（如丝杆、齿轮和传送带等）,使其具有高推力密度、高精度、高加速度和动态响应快等优点,使其在机械加工场合、直线轨道交通驱动和数控机床等领域得到了广泛应用。本文主要对永磁同步直线电机的控制策略进行分析,从永磁同步直线电机矢量控制、递推最小二乘法电机参数在线辨识、滑模控制和反电动势校正的无速度传感器运行方法等方面进行研究。首先对PMLSM及其控制算法进行介绍。通过推导出PMLSM在旋转坐标系下的数学模型,对电机的电压方程中存在耦合项进行分析并解决其存在的问题,在Matlab中搭建了PMLSM矢量控制仿真模型,并在一台400W功率的实验平台进行实验验证,结果表明所搭建模型和控制策略的正确性。由于PMLSM在高精度领域中被广泛应用,PMLSM参数的准确性对实现系统高性能工作有着至关重要的影响,因此有必要对电机参数进行辨识研究。本文采用递推最小二乘算法、2阶巴特沃斯数字滤波器及改进的欧拉法对采集的信号进行处理实现PMLSM参数在线辨识,仿真和实验结果表明该方法有效性。其次对PMLSM的无位置传感器控制进行研究,分别采用了滑模控制和反电动势校正法进行控制,推导出滑模控制和反电动势校正法实现电机速度和角度的估算过程,仿真和实验结果显示滑模控制和反电动势校正法都能够很好的跟踪电机速度和位置。最后根据PMLSM从矢量控制、递推最小二乘法电机参数在线辨识、滑模控制和反电动势校正的无速度传感器运行方法等方面的仿真和实验结果进行分析和总结。
王光艺[7]（2021）在《中速磁浮列车直线同步电机定子绕组故障诊断》文中指出速度为200 km/h的EMS型中速磁浮列车作为一种新型运输工具,因其具有噪声小、爬坡能力强、维护工作量小等优势而受到了广泛研究。中速磁浮是在原有EMS型低速磁浮列车保持悬浮系统基本不变的情况下,采用长定子同步牵引的方式对其牵引系统进行改进的,其轨道相比普通轮轨轨道增加了电磁特性,需要进行电气参数的监测。牵引系统工作环境恶劣,容易发生长定子绕组电缆破损等直接威胁列车安全运行的故障,但目前关于中速磁浮牵引电机的故障研究领域还处于空白阶段。因此,本文以中速磁浮牵引电机为研究对象,对长定子绕组的故障诊断方法进行研究,包括长定子绕组故障仿真分析,采用CEEMDAN对监测信号进行时频域特征提取、Relief F对状态参量进行特征选择、PSO-SOM-BP和PSO-SOM-SVM进行故障诊断等。主要研究内容与成果如下:（1）中速磁浮牵引电机结构特点及正常工况下的电磁特性分析。利用Maxwell有限元仿真软件对中速磁浮牵引电机进行研究,分析了电机的气隙磁密分布,功角、定子电流、气隙长度变化对电磁牵引力、法向力的影响关系,结果同时表明正常工况下牵引系统与悬浮系统能够实现机械解耦。（2）中速磁浮牵引电机定子绕组故障仿真分析。对牵引电机长定子绕组的故障类型及成因进行了总结,首次利用场路耦合法建立了中速磁浮牵引电机定子绕组单相短路、两相短路、三相短路、单相一对极开路的故障仿真模型,并分析了每种工况对相互关联的各电气量及电磁力的影响情况。（3）牵引电机状态监测信号的特征提取。利用小波软阈值消噪对电磁力信号进行去噪处理,利用陷波滤波法对三相反电势信号进行去基波处理。研究了CEEMDAN方法在信号特征提取方面的优势,用CEEMDAN提取预处理后电磁力、反电势信号的时域特征和Hilbert边际谱特征构成牵引电机定子绕组的状态特征向量。提出使用Relief F-Correlation方法提取牵引电机状态参量中与故障有足够相关度的特征参量并去除冗余特征,确定了牵引电机故障特征参量子集。（4）建立牵引电机故障诊断模型。研究了PSO-SOM-BP和PSO-SOM-SVM对中速磁浮牵引电机定子绕组进行故障识别的方法。利用CEEMDAN和Relief F构建特征参量的方法对定子绕组正常工况、单相短路、两相短路、三相短路、单相一对极开路这5类工况构建特征向量,用PSO-SOM-BP模型和PSO-SOM-SVM模型预测所得正确率分别为98.18%、97.27%。实验结果表明:本文提出的两种诊断模型在预测准确度方面均取得了较为理想的效果。相比而言,PSO-SOM-BP模型的预测准确度略高,而PSO-SOM-SVM模型的训练效率及稳定性更高。
杨阳[8]（2020）在《永磁同步直线电机推力波动抑制控制算法研究》文中研究指明永磁同步直线电机（Permanent Magnet Linear Synchronous Motor,PMLSM）有着速度快、精度高和推力大等特点,被广泛应用于精密加工领域如IC制芯、高档数控机床等。然而,由于电机本体设计的缺陷和逆变器的非线性特性,永磁同步直线电机的电磁推力存在较大的波动,从而限制了其在高精度场合的应用。因此,研究减小永磁同步直线电机推力波动的控制算法,增加推力平滑度,具有重大工程意义。本文在介绍PMLSM基本结构、数学模型、矢量坐标变换及空间电压矢量控制原理的基础上,分析了由逆变器死区时间和功率器件非线性产生的谐波特点。针对电流中含量较高的5次、7次谐波,建立了PMLSM谐波数学模型,分析了推力波动和电流谐波的关系。为了减小相电流谐波含量及由此引起的电机推力波动,提出了基于谐波电流平均值的dq电压补偿算法。该算法可实现谐波电流提取和谐波电压计算,与传统低通滤波器提取谐波直流分量相比,谐波电流平均值法提取系统的动态性和稳态性更好。Matlab/Simulink仿真结果证实该算法能有效减小相电流谐波含量和电机推力波动。为了综合考虑电机磁场饱和引起的电感非线性变化,以及逆变器的管压降对控制策略的影响,本文利用ANSYS有限元分析软件,建立了永磁同步直线电机的有限元模型,并搭建了Simplorer-Simulink联合仿真系统。该仿真系统仿真证实,提出的谐波电流平均值dq电压补偿算法能有效降低相电流5次、7次谐波含量和6次推力谐波含量,并且减小电机推力波动。为了进一步提高控制系统鲁棒性及对外部干扰的抑制能力,本文设计了带有系统扰动观测器的,基于指数趋近率的滑模变结构控制算法,并将其应用于PMLSM控制。仿真结果证实,该算法可以提高突加负载时的推力响应速度,减小调节时间;以负载推力和速度为观测量的扰动推力观测器,可将观测结果反馈到速度环中,进一步提高了系统的鲁棒性。
王永康[9]（2020）在《永磁同步直线电机低速域无位置传感器控制》文中研究表明永磁同步直线电机（Permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM）以其动态响应快、推力密度大的优点成为直接驱动技术的研究热点。在PMLSM控制中,反馈的动子实时位置和速度的准确性会直接影响控制系统的性能。传统位置传感器的使用会限制PMLSM的使用环境,增加系统硬件、软件的复杂性与成本。因而,将动子速度辨识、位置估计技术使用于PMLSM控制中,对实现稳定、低成本的闭环运动控制意义重大。为了实现PMLSM低速域无位置传感器高性能控制,本文分别研究基于反电动势交叉补偿的磁链计算法、基于脉振高频正弦电压注入法（High frequency pulsating sinusoidal voltage injection,HFPSVI）的PMLSM无位置传感器控制方法。首先,由PMLSM数学模型引入、推导了纹波推力的表达式;其次,对磁链计算法进行误差分析,研究采用反电动势（back electromotive force,back EMF）交叉补偿的磁链计算法以提高PMLSM基波模型法的低速域速度估计性能。由于基于基波模型的速度估计方法在低速域信噪比低的固有缺点难以克服,因此,使用脉振高频正弦电压注入法来提升低速域动子速度估计性能。在研究脉振高频正弦电压注入法时,从PMLSM的饱和凸极特性出发,详细介绍脉振高频正弦电压注入法原理,对其信号解调过程进行分析。最后,本文在单边型短初级PMLSM上验证了基于反电动势交叉补偿的磁链计算法、脉振高频正弦电压注入法的动子速度估计性能,两种研究方法在低速域能够准确估计动子速度及位置。
朱鹏涛[10]（2020）在《PMLSM伺服系统的智能控制方法及其FPGA实现研究》文中研究说明永磁线性同步电机（PMLSM）具有推力密度大、响应速度快、功率因素高、损耗低、可控精度高等众多优点,因此广泛应用于轨道交通、精密数控机床、航母电磁弹射器等各种领域。但PMLSM控制算法复杂且计算量大,因此设计稳定性高、实时性好的高性能PMLSM智能控制伺服系统具有重要理论价值和实际应用价值。本文以永磁线性同步电机为具体对象,以设计开发用FPGA实现的永磁线性同步电机智能伺服控制系统为目标,围绕永磁线性同步电机智能伺服控制系统的数学模型建立、MATLAB性能仿真、FPGA硬件实现,进行了深入的研究,主要工作和结论如下:（1）在对PMLSM的应用、PMLSM控制策略、PMLSM伺服系统控制的关键性技术、硬件实现方法等进行总结比较的基础上,分析了PMLSM的基本结构和基本工作原理,推导了PMLSM的数学模型,阐述了PMLSM的矢量控制原理、闭环控制系统的组成结构、PMLSM的坐标变换、SVPWM控制原理,为后续研究提供了良好的理论基础。（2）为了提高PMLSM伺服驱动系统的控制性能,研究了一种智能补偿滑模控制（ICSMC）系统,来实现对PMLSM伺服驱动系统的动子跟踪周期参考轨迹的高性能控制。在该方法中,采用具有精确逼近能力的径向基函数网络（RBFN）估值器直接估计包括参数变化、外部扰动和非线性摩擦力在内的集中不确定性。利用李亚普诺夫定理推导了RBFN在线训练的自适应学习算法,保证了闭环稳定性。（3）使用自顶向下分解系统/模块、自底向上分层构建模块/系统的方法,以MATLAB中的Simlink的模块为主、加上自建的S函数封装而成的模块为辅助,通过原理图的形式构建了智能控制伺服系统的ICMCS控制器和SVPWM子系统的各层次的模块/系统的仿真模型,进行了仿真结果分析。仿真结果表明,该控制方法具有良好的控制性能,比如跟踪效果好、稳定性好。（4）以Quartus II 13.0作为FPGA开发软件平台,使用自顶向下分解系统/模块、自底向上分层构建模块/系统的设计方法,进行了PMLSM智能控制伺服系统FPGA的设计与实现。具体包括PMLSM智能控制伺服系统的总体组成结构,系统时序控制模块、位置编码接口模块、电机磁场控制模块、ICSMC模块、SVPWM模块等主要模块的内部组成原理图、实际实现电路图、VHDL的程序仿真结果图及仿真结果分析。仿真结果表明,主要模块的设计是正确可行的。
二、基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究（论文提纲范文）
（1）高精度永磁直线同步电动机互补滑模控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直线伺服系统在数控加工中的应用现状 |
| 1.2.2 永磁直线同步电动机高精度控制策略研究现状 |
| 1.3 永磁直线同步电动机直接驱动方式的特点 |
| 1.4 滑模控制在永磁直线同步电动机伺服系统中的应用 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第2章 永磁直线同步电动机数学模型及其矢量控制 |
| 2.1 永磁直线同步电动机的结构和工作原理 |
| 2.2 永磁直线同步电动机的数学模型 |
| 2.3 永磁直线同步电动机的矢量控制系统 |
| 2.4 永磁直线同步电动机伺服系统扰动因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 永磁直线同步电动机全局互补滑模控制系统 |
| 3.1 永磁直线同步电动机互补滑模控制 |
| 3.1.1 滑模控制 |
| 3.1.2 互补滑模控制 |
| 3.2 永磁直线同步电动机全局互补滑模控制 |
| 3.2.1 互补滑模控制器设计 |
| 3.2.2 全局互补滑模控制器设计 |
| 3.3 系统仿真及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 永磁直线同步电动机自适应反推二阶互补滑模控制系统 |
| 4.1 永磁直线同步电动机自适应反推互补滑模控制 |
| 4.1.1 反推控制 |
| 4.1.2 自适应反推滑模控制器设计 |
| 4.1.3 自适应反推互补滑模控制器设计 |
| 4.2 永磁直线同步电动机自适应反推二阶互补滑模控制 |
| 4.2.1 二阶滑模控制 |
| 4.2.2 自适应反推二阶互补滑模控制器设计 |
| 4.3 系统仿真及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 永磁直线同步电动机智能反推二阶互补滑模控制系统 |
| 5.1 模糊神经网络 |
| 5.2 永磁直线同步电动机智能反推二阶互补滑模控制 |
| 5.2.1 智能反推二阶互补滑模控制器设计 |
| 5.2.2 Gegenbauer递归模糊神经网络 |
| 5.2.3 鲸鱼优化算法 |
| 5.3 系统仿真及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于Links-RT的永磁直线同步电动机系统实验研究 |
| 6.1 基于Links-RT的实时仿真平台 |
| 6.2 基于Links-RT的 PMLSM实验系统 |
| 6.2.1 系统硬件构成 |
| 6.2.2 系统软件构成 |
| 6.2.3 实验流程 |
| 6.3 系统实验验证与分析 |
| 6.3.1 永磁直线同步电动机全局互补滑模控制系统实验研究 |
| 6.3.2 永磁直线同步电动机智能反推二阶互补滑模控制系统实验研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）精密永磁直线同步电机电磁力波动分析与抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 PMLSM概述 |
| 1.2.1 PMLSM结构类型 |
| 1.2.2 国内外研究现状 |
| 1.3 PMLSM电磁力波动特性研究现状 |
| 1.3.1 推力波动分析方法 |
| 1.3.2 推力波动抑制方法 |
| 1.3.3 法向力波动分析方法 |
| 1.3.4 法向力波动抑制方法 |
| 1.4 初级分段式PMLSM研究现状 |
| 1.5 PMLSM电磁力波动研究存在的主要问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 PMLSM推力波动产生机理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 齿槽效应对PMLSM推力波动影响规律分析 |
| 2.3 端部效应对PMLSM推力波动影响规律分析 |
| 2.3.1 端部区域端部效应影响分析 |
| 2.3.2 初级与次级耦合区域端部效应影响分析 |
| 2.3.3 增量磁场对PMLSM定位力特性影响分析 |
| 2.4 绕组参数不对称对PMLSM推力波动影响规律分析 |
| 2.4.1 PMLSM绕组参数不对称特性 |
| 2.4.2 考虑绕组参数不对称的PMLSM推力模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 PMLSM法向力波动产生机理分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿槽效应对PMLSM法向力波动影响规律分析 |
| 3.2.1 齿槽效应法向力波动建模分析 |
| 3.2.2 齿顶宽度与极弧系数影响分析 |
| 3.3 端部效应对PMLSM法向力波动影响规律分析 |
| 3.3.1 初级无槽模型 |
| 3.3.2 初级有槽模型 |
| 3.4 电枢反应对PMLSM法向力波动影响规律分析 |
| 3.4.1 初级无端部模型 |
| 3.4.2 初级有端部模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于初级分段设计的PMLSM推力波动抑制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 初级分段式PMLSM设计准则 |
| 4.3 初级分段设计对PMLSM推力波动抑制原理分析 |
| 4.3.1 初级分段设计对PMLSM定位力抑制原理 |
| 4.3.2 初级分段设计对PMLSM纹波推力抑制原理 |
| 4.4 分数极初级分段式PMLSM |
| 4.4.1 可选极槽配合 |
| 4.4.2 分数极与整数极初级分段式PMLSM推力特性对比 |
| 4.4.3 初级齿靴对推力特性影响分析 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.5.1 测试平台 |
| 4.5.2 初级分段设计抑制PMLSM定位力实验研究 |
| 4.5.3 分数极初级分段式PMLSM实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于初级分段设计的PMLSM法向力波动抑制方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 初级分段设计对PMLSM法向力波动抑制原理分析 |
| 5.2.1 整数极初级分段式PMLSM法向力波动特性 |
| 5.2.2 分数极初级分段式PMLSM法向力波动特性 |
| 5.3 法向力波动对PMLSM初级铁芯形变影响规律分析 |
| 5.3.1 整数极初级分段式PMLSM初级铁芯形变特性 |
| 5.3.2 分数极初级分段式PMLSM初级铁芯形变特性 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.4.1 初级分段设计抑制PMLSM法向力波动实验研究 |
| 5.4.2 分数极初级分段式PMLSM法向力波动实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 初级分段式PMLSM段间耦合效应分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 PMLSM初级段间耦合效应建模分析 |
| 6.3 耦合效应对PMLSM电磁力波动影响规律分析 |
| 6.3.1 耦合效应对PMLSM推力波动影响 |
| 6.3.2 耦合效应对PMLSM法向力波动影响 |
| 6.4 考虑耦合效应的PMLSM电磁力波动抑制方法研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）直线电机推力波动分析与补偿的控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外发展研究现状 |
| 1.2.1 直线电机发展概述 |
| 1.2.2 直线电机控制技术研究现状 |
| 1.2.3 直线电机推力波动补偿与抑制方法研究 |
| 1.3 性能指标要求和实现方案分析 |
| 1.4 本文的研究内容安排 |
| 第2章 直线电机平台建模与推力波动分析 |
| 2.1 直线电机平台分析与建模 |
| 2.1.1 实验平台介绍 |
| 2.1.2 永磁同步直线电机原理与推力分析 |
| 2.1.3 直线运动平台动力学模型 |
| 2.1.4 直线电机的扫频实验分析与系统辨识 |
| 2.2 直线电机平台推力波动分析 |
| 2.2.1 纹波扰动分析 |
| 2.2.2 摩擦力扰动 |
| 2.2.3 时滞与死区扰动 |
| 2.2.4 其他机械参数变化扰动 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于超前校正的线性自抗扰控制 |
| 3.1 自抗扰控制器 |
| 3.1.1 自抗扰控制器的结构 |
| 3.1.2 自抗扰控制器的离散动态方程 |
| 3.1.3 线性自抗扰控制器的离散动态方程 |
| 3.2 基于超前校正的线性自抗扰控制设计 |
| 3.2.1 线性扩张状态观测器设计 |
| 3.2.2 基于超前校正的PI控制器 |
| 3.3 基于超前校正的线性自抗扰控制仿真研究 |
| 3.4 基于超前校正的线性自抗扰控制实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于迭代学习前馈的直线电机控制 |
| 4.1 迭代学习前馈控制的理论分析 |
| 4.2 永磁同步直线电机迭代学习控制器设计 |
| 4.2.1 “S”型迭代学习控制 |
| 4.2.2 “T”型迭代学习控制 |
| 4.3 不同类型迭代学习控制分析 |
| 4.3.1 PD型迭代学习控制 |
| 4.3.2 滤波器型迭代学习控制 |
| 4.4 基于迭代学习前馈控制的仿真研究 |
| 4.4.1 PD型迭代学习控制方法仿真分析 |
| 4.4.2 滤波器型迭代学习控制方法仿真分析 |
| 4.5 基于迭代学习前馈控制的实验研究 |
| 4.5.1 PD型迭代学习控制方法实验分析 |
| 4.5.2 滤波器型迭代学习控制方法实验分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于滑模变结构的永磁直线同步电机控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 直线电机发展历史 |
| 1.2.2 直线电机应用介绍 |
| 1.3 永磁直线同步电机控制策略 |
| 1.3.1 永磁直线同步控制策略研究现状 |
| 1.3.2 永磁直线同步电机扰动抑制现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 永磁直线同步电机矢量控制 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 永磁直线同步电机概述 |
| 2.2.1 永磁直线同步电机主要结构及特点 |
| 2.2.2 永磁直线同步电机基本工作原理 |
| 2.3 永磁直线同步电机数学模型 |
| 2.3.1 基本电气数学模型 |
| 2.3.2 坐标变换 |
| 2.3.3 永磁直线同步电机在 d-q 坐标系下的数学模型 |
| 2.3.4 机械子系统数学模型 |
| 2.4 永磁直线同步电机矢量控制 |
| 2.5 永磁直线同步电机初始位置检测 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于干扰观测器的非奇异终端滑模控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 永磁直线同步电机非奇异终端滑模控制器设计 |
| 3.3 非线性干扰观测器设计 |
| 3.4 基于干扰观测器的非奇异终端滑模控制设计 |
| 3.5 仿真研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于高阶滑模观测器的非奇异快速终端滑模控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非奇异快速终端滑模设计 |
| 4.3 高阶滑模观测器设计 |
| 4.4 基于高阶滑模观测器的非奇异快速终端滑模控制器设计 |
| 4.5 仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于dSPACE的实验验证与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 dSPACE半实物仿真平台概述 |
| 5.3 dSPACE实时仿真系统搭建 |
| 5.4 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:攻读硕士学位期间所做的工作 |
（5）基于圆筒型直线电机的直驱式电子提花机关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 电子提花机概述 |
| 1.2.1 国外发展历史以及研究现状 |
| 1.2.2 国内发展历史以及研究现状 |
| 1.2.3 电子提花机发展趋势 |
| 1.2.4 电子提花机传动机构运动原理 |
| 1.2.5 本研究方案分析 |
| 1.3 直线电机概述 |
| 1.3.1 直线电机原理 |
| 1.3.2 直线电机的分类 |
| 1.3.3 直线电机的选择 |
| 1.4 圆筒型同步直线电机概述 |
| 1.4.1 圆筒型同步直线电机分类 |
| 1.4.2 圆筒型同步直线电机选择 |
| 1.4.3 圆筒型同步直线电机研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 2 电子提花机传动机构运动学及动力学分析和仿真 |
| 2.1 电子提花机传动机构运动学分析 |
| 2.1.1 机构运动学分析方法介绍 |
| 2.1.2 电子提花机传动机构运动学分析的数学模型 |
| 2.1.3 电子提花机传动机构运动学性能求解 |
| 2.2 电子提花机传动机构动力学分析数学模型 |
| 2.2.1 机构动力学分析方法介绍 |
| 2.2.2 电子提花机传动机构动力学分析的数学模型 |
| 2.2.3 电子提花机传动机构动力学性能求解 |
| 2.3 电子提花机传动机构运动学及动力学性能仿真验证 |
| 2.3.1 虚拟样机技术介绍 |
| 2.3.2 电子提花机传动机构的虚拟样机建模 |
| 2.3.3 电子提花机传动机构运动学及动力学性能分析与仿真结果对比 |
| 2.4 新型电子提花机传动机构方案选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 圆筒型同步直线电机性能分析及仿真 |
| 3.1 圆筒型同步直线电机选择 |
| 3.2 圆筒型直线电机推力数值分析 |
| 3.2.1 电磁场数值分析原理 |
| 3.2.2 永磁体周围空间磁场分析 |
| 3.2.3 电磁力分析 |
| 3.3 电磁场有限元分析原理 |
| 3.3.1 电磁场有限元分析原理 |
| 3.3.2 有限元分析软件介绍 |
| 3.4 圆筒型直线电机有限元仿真 |
| 3.4.1 圆筒型直线电机尺寸设计 |
| 3.4.2 圆筒型直线电机建模 |
| 3.4.3 电机气隙磁场数仿真结果 |
| 3.4.4 电机推力数值计算与仿真结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 圆筒型直线电机直驱电子提花机控制系统设计与仿真 |
| 4.1 控制策略的概述及选择 |
| 4.1.1 控制策略概述 |
| 4.1.2 控制策略选择 |
| 4.2 圆筒型同步直线电机的数学模型 |
| 4.2.1 静止三相交流坐标系下数学模型 |
| 4.2.2 静止两相交流坐标系下数学模型 |
| 4.2.3 旋转两相直流坐标系下数学模型 |
| 4.3 矢量控制技术 |
| 4.3.1 矢量控制方案 |
| 4.3.2 矢量控制原理图 |
| 4.4 控制系统仿真 |
| 4.4.1 搭建矢量控制模块 |
| 4.4.2 仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验验证 |
| 5.1 搭建实验平台 |
| 5.1.1 搭建新型电子提花机传动机构样机模型 |
| 5.1.2 控制系统搭建 |
| 5.2 上位机控制软件开发 |
| 5.2.1 通讯协议解析 |
| 5.2.2 软件开发 |
| 5.3 新型传动机构运动性能实验 |
| 5.3.1 实验参数设定 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（6）永磁同步直线电机控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.1.1 国内外研究现状 |
| 1.2 直线电机控制策略研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 永磁同步直线电机数学模型及矢量控制 |
| 2.1 永磁同步直线电机工作原理与结构类型 |
| 2.1.1 永磁同步直线电机的工作原理 |
| 2.1.2 永磁同步直线电机的结构分类 |
| 2.2 永磁同步直线电机的数学模型 |
| 2.3 调节器设计 |
| 2.3.1 电流环设计 |
| 2.3.2 速度环设计 |
| 2.4 永磁同步直线电机矢量控制仿真 |
| 2.4.1 永磁同步直线电机矢量控制系统结构 |
| 2.4.2 控制系统仿真模型 |
| 2.4.3 频率给定算法 |
| 2.4.4 仿真结果 |
| 2.5 永磁同步直线电机矢量控制实验 |
| 2.5.1 实验平台介绍 |
| 2.5.2 矢量控制实验结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 永磁同步直线电机参数辨识研究 |
| 3.1 电机参数辨识技术 |
| 3.2 永磁同步直线电机参数在线辨识 |
| 3.2.1 永磁同步直线电机参数在线辨识数学模型 |
| 3.2.2 递推最小二乘法 |
| 3.2.3 状态变量滤波处理 |
| 3.3 仿真结果 |
| 3.4 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 永磁同步直电机无位置传感器控制技术研究 |
| 4.1 反电动势校正法 |
| 4.1.1 基于反电动势校正法仿真分析 |
| 4.1.2 基于反电动势校正法实验 |
| 4.2 滑模控制算法 |
| 4.2.1 滑模控制仿真分析 |
| 4.2.2 滑模控制实验结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）中速磁浮列车直线同步电机定子绕组故障诊断（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 故障诊断研究现状 |
| 1.2.2 电机故障诊断研究 |
| 1.2.3 特征参量处理方法 |
| 1.3 本文主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 本文主要内容 |
| 1.3.2 本文技术路线 |
| 2 基于有限元法的中速磁浮列车直线同步电机分析 |
| 2.1 磁浮列车直线同步电机的结构和工作原理 |
| 2.1.1 中低速和高速磁浮列车牵引系统 |
| 2.1.2 中速磁浮列车直线同步电机 |
| 2.2 HALBACH永磁同步空芯直线电机 |
| 2.2.1 Halbach永磁阵列 |
| 2.2.2 Halbach永磁同步空芯直线电机 |
| 2.3 基于ANASYS软件的中速磁浮列车直线同步电机的数学建模 |
| 2.3.1 有限元分析软件Maxwell |
| 2.3.2 基于有限元法的中速磁浮直线同步电机建模 |
| 2.4 正常情况下仿真结果分析 |
| 2.4.1 气隙磁通密度仿真分析 |
| 2.4.2 电磁力仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 中速磁浮列车直线同步电机长定子空芯绕组内部故障分析 |
| 3.1 永磁同步直线电机故障种类及原因分析 |
| 3.2 长定子绕组单相短路故障仿真及结果分析 |
| 3.2.1 定子绕组单相短路故障原因分析 |
| 3.2.2 单相完全短路故障仿真分析 |
| 3.2.3 单相部分短路故障仿真分析 |
| 3.3 长定子绕组相间短路故障仿真及结果分析 |
| 3.3.1 定子绕组相间短路故障原因分析 |
| 3.3.2 两相短路故障仿真分析 |
| 3.3.3 三相短路故障仿真分析 |
| 3.4 长定子绕组单相开路故障仿真及结果分析 |
| 3.4.1 定子绕组单相开路故障原因分析 |
| 3.4.2 单相开路故障仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 中速磁浮长定子绕组内部故障状态特征参量提取 |
| 4.1 信号预处理 |
| 4.1.1 反电势信号的陷波滤波 |
| 4.1.2 电磁力的小波阈值消噪 |
| 4.2 基于希尔伯特黄变换的监测信号特征提取 |
| 4.2.1 传统希尔伯特黄变换(HHT)的特征提取 |
| 4.2.2 改进的EMD方法 |
| 4.2.3 监测信号状态特征参量的确定 |
| 4.2.4 改进的HHT特征提取实例 |
| 4.3 基于RELIEFF的故障状态特征参量选择 |
| 4.3.1 Relief F特征选择算法 |
| 4.3.2 相关分析 |
| 4.3.3 Relief F-Correlation参数选择实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 长定子绕组内部故障诊断方法 |
| 5.1 故障诊断方法确定 |
| 5.1.1 BP神经网络 |
| 5.1.2 SVM |
| 5.1.3 SOM |
| 5.2 基于参数优化的SOM-BP中速磁浮牵引电机故障诊断 |
| 5.2.1 SOM-BP算法思想 |
| 5.2.2 BP神经网络模型设计 |
| 5.2.3 SOM-BP神经网络参数设计 |
| 5.2.4 基于粒子群优化的SOM-BP算法设计 |
| 5.2.5 PSO算法初始化 |
| 5.2.6 PSO-SOM-BP故障诊断实例 |
| 5.2.7 两种网络对比分析 |
| 5.3 基于参数优化的SOM-SVM的中速磁浮牵引电机故障诊断 |
| 5.3.1 SOM-SVM算法思想 |
| 5.3.2 基于网格搜索法优化的SVM模型设计 |
| 5.3.3 基于粒子群优化的SOM算法 |
| 5.3.4 参数优化的SOM-SVM算法设计 |
| 5.3.5 实例验证 |
| 5.4 两种故障诊断方法对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）永磁同步直线电机推力波动抑制控制算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 国内外减小PMLSM推力波动技术研究现状 |
| 1.3 谐波抑制控制算法研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 基于SVPWM的PMLSM矢量控制技术 |
| 2.1 PMLSM的基本结构及数学模型 |
| 2.1.1 PMLSM的基本结构 |
| 2.1.2 PMLSM的数学模型 |
| 2.2 矢量控制技术及其坐标变换 |
| 2.2.1 矢量控制技术综述 |
| 2.2.2 矢量坐标变换原理 |
| 2.3 空间电压矢量控制原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 PMLSM电流谐波数学模型及谐波提取算法研究 |
| 3.1 PMLSM产生谐波电流的原因 |
| 3.2 PMLSM电流谐波分析 |
| 3.2.1 PMLSM谐波数学模型的建立 |
| 3.2.2 推力波动和谐波电流的关系 |
| 3.3 谐波提取算法设计 |
| 3.3.1 低通滤波器提取谐波 |
| 3.3.2 闭环电流平均值法提取谐波 |
| 3.3.3 谐波电压计算 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.4.1 谐波电流提取模块仿真 |
| 3.4.2 系统仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于Simplorer-Simulink联合仿真的电压补偿算法效果验证 |
| 4.1 PMLSM有限元模型建立 |
| 4.2 联合仿真平台搭建 |
| 4.2.1 Simplorer外围电路设计 |
| 4.2.2 Simulink控制电路设计 |
| 4.3 联合仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结合扰动观测器的PMLSM滑模控制算法研究 |
| 5.1 预测PI控制器设计 |
| 5.2 滑模控制器设计 |
| 5.2.1 控制量求取及稳定性分析 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 扰动观测器设计 |
| 5.3.1 扰动推力观测器设计 |
| 5.3.2 仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 今后的工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士研究生期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）永磁同步直线电机低速域无位置传感器控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 永磁同步直线电机研究热点与应用现状 |
| 1.2.1 永磁同步直线电机研究热点 |
| 1.2.2 永磁同步直线电机应用现状 |
| 1.3 同步交流电机无位置传感器控制策略国内外发展现状 |
| 1.3.1 概述 |
| 1.3.2 基于同步交流电机基波模型的位置检测技术 |
| 1.3.3 基于同步交流电机凸极模型的位置检测技术 |
| 1.4 主要研究内容及安排 |
| 2 永磁同步直线电机控制模型 |
| 2.1 永磁同步直线电机工作原理与结构 |
| 2.2 永磁同步直线电机数学模型 |
| 2.2.1 坐标变换与变换矩阵 |
| 2.2.2 各类坐标系下的永磁同步直线电机数学模型 |
| 2.2.3 永磁同步直线电机纹波推力数学模型 |
| 2.3 永磁同步直线电机矢量控制基本原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于磁链计算法的永磁同步直线电机低速估计性能提升 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 磁链计算原理 |
| 3.3 磁链计算法误差分析 |
| 3.4 基于反电动势交叉补偿的磁链计算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于高频信号注入法的永磁同步直线电机动子速度估计技术 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 永磁同步直线电机的饱和凸极特性 |
| 4.3 永磁同步直线电机脉振高频正弦电压注入法 |
| 4.3.1 永磁同步直线电机高频激励下动子速度估计原理 |
| 4.3.2 永磁同步直线电机高频激励下的数学模型 |
| 4.4 脉振高频正弦电压注入信号解调过程 |
| 4.5 脉振高频正弦电压注入法位置观测器 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 永磁同步直线电机低速域动子速度估计方法仿真验证 |
| 5.1 永磁同步直线电机速度估计系统仿真模型 |
| 5.1.1 基于反电动势交叉补偿的磁链计算法速度估计系统仿真结构 |
| 5.1.2 基于脉振高频正弦电压注入法的速度估计系统仿真结构 |
| 5.2 永磁同步直线电机低速域速度估计系统仿真结果验证及分析 |
| 5.2.1 磁链计算法空载时磁链性能仿真验证 |
| 5.2.2 永磁同步直线电机空载时动子速度、位置估计性能验证 |
| 5.2.3 永磁同步直线电机突加载时动子速度、位置估计性能验证 |
| 5.2.4 永磁同步直线电机往复运行时动子速度、位置估计性能验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 永磁同步直线电机低速域动子速度估计方法实验验证 |
| 6.1 永磁同步直线电机速度估计系统实验平台 |
| 6.2 永磁同步直线电机低速域动子速度估计方法实验验证 |
| 6.2.1 磁链计算法空载时磁链性能实验验证 |
| 6.2.2 永磁同步直线电机空载时动子速度、位置估计性能验证 |
| 6.2.3 永磁同步直线电机突加载时动子速度、位置估计性能验证 |
| 6.2.4 永磁同步直线电机往复运行时动子速度、位置估计性能验证 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（10）PMLSM伺服系统的智能控制方法及其FPGA实现研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及目的 |
| 1.2 PMLSM伺服系统研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 PMLSM伺服系统控制策略 |
| 1.3.1 传统控制策略 |
| 1.3.2 现代控制策略 |
| 1.3.3 智能控制策略 |
| 1.4 PMLSM伺服系统控制的关键技术 |
| 1.5 PMLSM伺服系统的智能控制 |
| 1.6 PMLSM控制器的实现方式比较 |
| 1.7 FPGA工程设计流程 |
| 1.8 本文结构安排 |
| 第2章 PMLSM系统的数学模型及其控制原理 |
| 2.1 PMLSM的基本结构 |
| 2.2 PMLSM工作原理 |
| 2.3 PMLSM数学模型的建立 |
| 2.4 PMLSM的矢量控制原理 |
| 2.5 PMLSM的闭环控制结构 |
| 2.6 PMLSM的坐标变换 |
| 2.7 SVPWM控制原理 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 PMLSM智能控制伺服系统的设计 |
| 3.1 开发PMLSM智能控制伺服系统的意义 |
| 3.2 PMLSM伺服系统的组成结构与原理 |
| 3.3 PMLSM常规CMSC伺服驱动系统 |
| 3.3.1 PMLSM伺服驱动器的数学模型 |
| 3.3.2 PMLSM伺服驱动器的CSMC控制 |
| 3.3.3 PMLSM的 CSMC控制存在的问题 |
| 3.4 PMLSM智能控制ICSMC伺服驱动系统 |
| 3.4.1 RBFN估计器的设计 |
| 3.4.2 ICSMC智能补偿滑模控制系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 PMLSM智能控制伺服系统的仿真 |
| 4.1 PMLSM智能控制伺服系统的仿真方法 |
| 4.2 PMLSM智能控制伺服系统的ICMCS的仿真模型 |
| 4.3 PMLSM智能控制伺服系统ICMCS的仿真结果 |
| 4.4 PMLSM伺服系统SVPWM的仿真模型 |
| 4.5 PMLSM伺服系统SVPWM的仿真结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 PMLSM智能控制伺服系统的FPGA设计与实现 |
| 5.1 PMLSM智能控制伺服系统的组成结构 |
| 5.2 系统时序控制模块的设计 |
| 5.3 位置编码接口模块的设计 |
| 5.4 电机磁场控制模块的设计 |
| 5.5 ICSMC模块的设计 |
| 5.5.1 双滑模面产生器的设计 |
| 5.5.2 ICSMC控制律实现的设计 |
| 5.5.3 RBFN输入和隐含层的实现设计 |
| 5.5.4 RBFN输出的实现设计 |
| 5.5.5 在线学习算法的实现设计 |
| 5.6 SVPWM模块的设计 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
四、基于神经网络的永磁直线同步电动机推力波动补偿的仿真研究（论文参考文献）
- [1]高精度永磁直线同步电动机互补滑模控制策略研究[D]. 金鸿雁. 沈阳工业大学, 2021(02)
- [2]精密永磁直线同步电机电磁力波动分析与抑制研究[D]. 谭强. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]直线电机推力波动分析与补偿的控制方法研究[D]. 李姗. 吉林大学, 2021(01)
- [4]基于滑模变结构的永磁直线同步电机控制策略研究[D]. 丁波. 江南大学, 2021(01)
- [5]基于圆筒型直线电机的直驱式电子提花机关键技术研究[D]. 郭帅. 武汉纺织大学, 2021(08)
- [6]永磁同步直线电机控制策略研究[D]. 杜朝相. 北方工业大学, 2021(01)
- [7]中速磁浮列车直线同步电机定子绕组故障诊断[D]. 王光艺. 北京交通大学, 2021(02)
- [8]永磁同步直线电机推力波动抑制控制算法研究[D]. 杨阳. 浙江理工大学, 2020(06)
- [9]永磁同步直线电机低速域无位置传感器控制[D]. 王永康. 西安理工大学, 2020
- [10]PMLSM伺服系统的智能控制方法及其FPGA实现研究[D]. 朱鹏涛. 湖南工业大学, 2020(02)