【摘 要】
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随着技术的发展,为了满足各种高精度制造、测量以及装配的要求,需要一种更高精度的大行程运动平台。大行程、高精度是定位平台追求的目标。本文研究平面线圈磁悬浮运动平台结
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随着技术的发展,为了满足各种高精度制造、测量以及装配的要求,需要一种更高精度的大行程运动平台。大行程、高精度是定位平台追求的目标。本文研究平面线圈磁悬浮运动平台结构,对作为永磁直线电机动子的凸型Halbach永磁阵列和定子的平面线圈进行研究;对磁悬浮系统直线电机功率驱动以及控制系统进行研究,并采用PID控制方法验证平面线圈磁悬浮运动平台直线电机结构设计的正确性和定位性能。直线电机是平面线圈磁悬浮运动平台直线运动的电磁驱动装置,其驱动稳定性和平面精度是平面线圈磁悬浮运动平台实现其功能的重要保障。论文设计了平面线圈磁悬浮运动平台结构,对平面线圈以及凸型Halbach永磁阵列深入研究,并对凸型Halbach永磁直线电机进行建模与电磁分析,理论计算与仿真分析表明直线电机适合作为磁悬浮系统的驱动装置;基于直线电机SVPWM驱动原理,结合本系统中直线电机的驱动要求的研究设计了功率驱动模块,以满足直线电机大功率平稳驱动的要求;基于DSP+FPGA控制方案的研究,对各个模块所需实现功能进行研究与设计,以满足磁悬浮系统位移数据采集、信号处理、与上位机通信需求。最后采用PID控制方法验证平面线圈磁悬浮运动平台直线电机设计正确性与定位性能。
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