动圈式磁悬浮工件台线圈阵列实时电流分配法则

摘要

在多自由度磁悬浮工件台运动控制中,多自由度动力学解耦是至关重要的。解耦多自由度动力学需要将工件台动台所受的力/矩分解到对应的运动自由度上。而由于永磁阵列磁场的准静态特性,力/矩分解只能通过线圈阵列实时电流分配来实现。采用洛伦兹力法则的平面积分,建立多自由度动圈式磁悬浮工件台的力/矩分解模型;基于此力/矩分解模型和线圈阵列热损耗最小原则,建立工件台线圈阵列实时电流分配法则;分析该法则的数值稳定性及其对产生的对应力/矩的误差影响。理论分析和案例研究表明,该法则数值稳定性高,计算准确可靠,根据该法则对线圈阵列分配电流后产生的对应力/矩误差很小。该法则可用于多自由度动圈式磁悬浮工件台力/矩分解、多自由度动力学解耦,从而实现对工件台的运动控制。