1、機械制造及其自動化專業畢業論文 精品論文 具有磁流變阻尼的直線進給伺服系統研制關鍵詞：直線電機 磁流變阻尼器 直線進給伺服系統 空間矢量脈寬調制摘要：目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具

2、有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、

3、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。正文內容 目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必

4、要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服

5、軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給

6、方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制

7、的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果

8、良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁

9、流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整

10、定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。

11、為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數

12、設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態

13、響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其

14、仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是

15、由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適

16、合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK

17、仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系

18、統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器

19、工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗

20、干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中

21、，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了

22、中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，

23、并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺服軟件主要有上位機模塊和下位機模塊。其中，上位機軟件面向PC用戶，主要用于對伺服器進行性能監察和系統參數設定。下位機軟件開發基于DSP芯片的電機運行控制程序，實現直線電機的速度、電流、位移控制和磁流變阻尼器工作電流的控制。 最后，本文研究了抗積分飽和PID算法及其參數整定方法，并對設計的伺服控制系統進行了實驗研究，實驗取得的電機控制的效果與MATLAB/SIMULINK仿真過程中所得結果根本一致，研究說明，磁流變阻尼器的電流控制效果良好，通過使用抗積分飽和PID控制算法

24、可滿足實際控制要求。目前，精密進給系統有兩種主要的結構形式，一是由旋轉伺服電機控制精密絲杠的傳動方式，二是由直線電機直接驅動進給方式。兩者相比，直線電機直接驅動減少了中間傳動環節，具有進給速度快、加速度高、定位精度高、大行程和動態響應快等優點。但是由于直線電機直接驅動沒有經過中間傳動，故缺少必要的阻尼，致使直線進給系統阻尼太小、抗干擾能力差，容易產生超調和振蕩，從而致使直線伺服控制的難度加大。為了解決這一問題，本文在直線進給伺服系統中參加了磁流變阻尼器的控制，研制具有磁流變阻尼的直線伺服控制系統。 本文首先對磁流變阻尼器進行分析，建立了其數學模型。通過對磁流變數學模型的MATLAB/SIMULINK仿真，分析了磁流變阻尼器的磁滯非線性等特性；通過分析選擇適合直線電機的控制策略及脈寬調制技術，研究了適應于直線電機伺服控制的空間矢量脈寬調制SVPWM控制算法，并在MATLAB/SIMULINK上仿真驗證了其算法實現及觀察其仿真結果。 在此根底上，設計了伺服系統的硬件及軟件體系結構。伺