可控励磁直线磁悬浮同步电动机是一种新型的直线电机,在励磁绕组通入电流产生电磁吸力,将平台悬浮在导轨上,实现了无摩擦运行,可以满足高精度数控机床对高定位精度和高速度的要求。磁悬浮系统存在参数较多、互相易干扰、非线性等特点,是一个典型的非线性系统,需要设计合适的控制器来实现对进给平台的精确控制。国家自然科学基金项目:“可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台运行机理与控制策略研究(项目批准号:51575363)”为本课题提供资助,以磁悬浮进给平台为应用背景,研究在外部不确定性扰动下,直线电动机磁悬浮系统控制问题。文章主要研究内容主要如下:(1)可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台运行机理分析与数学模型建立。对直线电动机运行机理进行了分析,并建立了直线电动机在水平和悬浮方向的数学模型,推导出水平推力和磁悬浮力的解析表达式。并分析了该系统的非线性问题。(2)自适应神经网络反推控制器的设计。针对磁悬浮系统多参数摄动和易受外部扰动影响的特点,基于反推设计法设计了理想的控制器,在此基础上采用RBF神经网络对控制器中的非线性不可测部分进行逼近,并设计神经网络权值自适应调整律,然后通过构造适当的Lyapunov函数进行数学证明。最后搭建磁悬浮系统的自适应神经网络反推控制器仿真与PI控制器比较稳态和动态性能。(3)磁悬浮控制系统硬件电路与软件设计。硬件电路设计包括以TMS320F28377为核心的DSP最小系统电路设计,整流电路设计,电源电路设计,逆变电路设计,IPM功率驱动电路的设计,磁悬浮高度检测电路设计,电流检测电路设计以及相应的调整电路设计。软件设计主要对主程序和中断服务子程序的设计。主程序实现DSP系统初始化以及对中断服务子程序的调用与循环;中断服务子程序实现各功能的实现。