在国家自然科学基金资助项目“数控机床回转送进精密直接驱动技术及其控制策略研究(项目批准号:50375102)”资助下,本课题对直接驱动技术及其控制策略进行了理论和试验研究。 直接转矩控制技术是上世纪八十年代发展起来的新技术。它以其新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能受到广大科技工作者的关注和研究。目前,该技术已成为交流调速传动中的一个热点,本文将这一技术应用于永磁同步直线电机即直接推力控制,并对相关驱动技术及其控制策略进行研究。 文中以永磁同步直线电机为例,深入分析直线电机的磁链和推力控制原理。为了有效减小电机的推力脉动,本文提出了一种基于电压空间矢量脉宽调制直接推力控制方法,并具体设计了控制技术实现方案,包括参考矢量的生成和电压空间矢量调制的方法。该方案实现电压空间矢量近似连续调节,提高了系统的性能。本文从永磁同步直线电机数学模型出发,建立了电机的仿真模型并进行了仿真分析。仿真结果表明,与传统方法相比,相同条件下,采用这种控制策略后系统的性能得到了改善。 为了提高直线电机在轻载时效率,采用了根据负载变化改变初级磁链幅值方案。与恒磁链方案比较,该方案有效地减小初级电流中无功激磁分量。仿真结果证明了该方案的正确性。 在理论分析的基础上,开发了一套基于TMS320LF2407的高性能全数字永磁交流电机控制系统。进行了实验分析,获得了实验结果。同时由于采用了集成化的器件,使得控制系统的体积大大缩小,提高了系统的可靠性。