开关磁阻电机平面运动控制系统的分析与控制

摘要

提出了基于开关磁阻电机原理的平面电机设计方案,构建了平面开关磁阻电机运动控制系统平台.与传统的X-Y工作平台不同,该平面电机无须将两个方向的运动方式进行叠加,而是在两个垂直运动方向上构造直接驱动式运动控制系统.采用三维有限元分析方法对电机的特性进行分析,仿真和实验的结果表明,电机在各相不存在耦合效应,从而每一相可以单独进行控制,简化控制算法.在分析电机特性的基础上,提出了一种双环PID控制方案.双环PID控制方法与传统PID控制方式相比,具有动态误差随频率增高而降低的特点,从而使电机适用于运行在频率变化的输入指令环境下.