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平面开关磁阻电机因结构简单、制造容易、安装方便、低热耗、低成本及可靠性高等突出的特点在微型机械制造、光制造、超精密加工等急需高精度二维驱动装置的领域极具应用前景。然而,平面开关磁阻电机的双凸极结构、高度饱和磁路以及开关通电方式等因素严重制约了其高精度位置控制,从而影响其运动精度。模型预测控制理论因其优异的静动态控制性能与抗干扰性能在电机领域受到广泛的关注和研究。为了提高平面开关磁阻电机的运动精度,论文对平面开关磁阻电机的高精度多步模型预测位置控制方法进行深入研究。论文阐述了平面开关磁阻电机的机械结构和基本原理,建立了平面开关磁阻电机的控制系统,并搭建了平面开关磁阻电机的实验平台。基于平面开关磁阻电机的机械运动方程,采用欧拉离散方法构建了平面开关磁阻电机的动力学模型,根据建立的平面开关磁阻电机动力学模型并结合模型预测控制理论,设计了基于动力学模型的平面开关磁阻电机多步模型预测位置控制器。针对基于动力学模型建立的电机预测模型存在预测偏差的问题,改进了模型预测控制器中的传统代价函数,对改进前后的多步模型预测位置控制器的性能进行了仿真对比研究。设计了基于参数优化的PD位置控制算法,与基于动力学模型的多步模型预测位置控制算法进行了仿真对比,并在实验平台上进行了平面开关磁阻电机轨迹跟踪运动控制实验研究。提出并建立了平面开关磁阻电机的参数回归模型,在电机实际运行过程中,利用具有遗忘因子的递归最小二乘法辨识得到参数回归模型的参数。设计了基于参数回归模型的平面开关磁阻电机多步模型预测位置控制器,对其进行了仿真研究并基于实验平台进行了轨迹跟踪运动控制实验研究。针对平面开关磁阻电机启动时可能产生超出电机最大允许推力的启动推力问题,传统方法通过在位置控制器输出端加限幅模块以限制最大推力输出,该方法不能保证电机的稳定运行,提出基于阈值函数的约束特性方法对电机推力进行饱和约束,设计了基于阈值函数的平面开关磁阻电机约束优化多步模型预测位置控制器,并进行了仿真研究和实验验证。研究表明:与基于参数优化的PD位置控制方法相比,提出的基于模型预测控制理论设计的平面开关磁阻电机位置控制器具有更好的动态性能和稳态性能;提出的基于参数回归模型的平面开关磁阻电机多步模型预测控制方法与约束优化多步模型预测位置控制方法实现了电机的高精度轨迹跟踪运动控制;验证了所提出的平面开关磁阻电机的多步模型预测位置控制方法的有效性。