基于3C产业的环形多动子高精度定位平台研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:yuandianzhulang
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高精度定位平台在通信、计算机、消费电子等需要精密加工的行业中被广泛应用,在定位平台上随着工位的增加,操作变得愈复杂,对于平台的多工位协调操作的需求越来越大。传统的定位平台局限于直线运行以及多用皮带、拖链等传送,这样机械结构复杂且存在限制,已经不能满足精密加工行业的精度要求。目前,国内外趋向于采用环形平台进行一个多工位协调操作,但是国内对其研究较少。因此,本文对环形多动子定位平台进行研究,主要从平台电机的电磁分析、位置反馈方法以及协调控制方法三个方面对其研究,实现平台的高精度定位以及动子间的协调控制。首先,针对动圈式直线电机存在的拖线问题,采用动磁式直线电机并将定子线圈进行分段设计,降低能耗。对单元电机的拓扑结构进行分析,并对电机的齿槽力、推力、反电动势、反电动势谐波畸变率等电磁参数进行有限元仿真分析。其次,针对电机的位置反馈问题,分析各种反馈方法的优缺点,采用低成本的线性霍尔位置传感器对动子位置与速度进行检测,并对测得的霍尔信号进行实时的噪声滤波以及倍频细分处理,实现高分辨率的位置检测。然后,为了更好地进行多动子协调控制,本文对各个动子的序号进行二进制编码,以便实时采集动子位置。分析动子跨越两段绕组时的感应电动势的变化,保证绕组切换时推力稳定。对动子运行轨迹进行绘制,确保动子在运行过程中无抖动、不卡死。为保证单动子的控制精度,采用基于线性霍尔传感器的磁场定向控制方法。采用基于相邻偏差耦合控制的协调控制方法改善多动子间的同步误差,确保各动子的协同精度。最后,在搭建好的动圈式环形平台上,对电机的相关电磁特性,包括反电动势、齿槽力以及电流等进行测试实验,对平台上动子的定位精度等进行测试。同时搭建三个动子的直线实验平台,对同步误差进行测试,验证动子的协调性能。
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