ELECTRIC DRIVE 201
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V01．43 No．1 2
电气传动2013年第43卷第12期
基于Matlab
DSP的直线电机精准位置控制
赵影1，刘欢欢1，吴双鹤1，杜乃成2
(1．天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津300384；
2．天津瑞灵石油设备有限公司，天津300308)
摘要：在分析直线电机位置控制存在问题的基础上，实现了直线电机精准位置控制。将Matlab和DSP完
美地结合起来，完成了在Matlab／Simulink中创建M文件，编译生成DSP代码，从而达到直线电机精准位置控
制的目的。并针对目前精密加工设备对工艺的要求，设计了直线电机积分分离的PID控制器。建立了直线电
机控制的Matlab仿真模型，运行结果表明，直线电机的位置跟随性得到改善，位置控制性能有所提高。
关键词：直线电机；位置控制；PID控制算法
中图分类号：TM351
文献标识码：A
Accurate Position Control of Linear MotorBased on Matlab and
DSP
ZHAOYin91，LIU
Huan—huanl，WU
Shuang-hel，DU Nai-chen92
Control
in
(1．Tianjin Key Laboratoryfor
Theory&Application
Complicated跏tern,，Tianjin University of
Co．，Ltd．，Tianjin 300308，China)
Equipment
Petroleum
Technology，Tianjin 300384，China；2．Tianjin Ruiling
Abstract：Based on the
of
about linear motor
control，the
control of
analysis
problems
position
precise position
LM wasrealized．The Matlab wascombined with DSP
M—file in the
Matlab／Simulink，and
perfectly，created
linear motor’S
compiled
PID
purposeof
precise
contr01．Designed
integral
separated
DSP code，SO as to achieve the
meet the
an
position
of the Matlab／Simulink model，the
precision processing equipment．Building
regulator，to
requirement
LM
control
is
performanceof
position
improved．
control
algorithm
results show that the
words：linear
control；PID
Key
motor；position
直线电机驱动系统负载的变化将直接作用于
直线电机。在设计直线电机控制系统时，如何提
高系统的稳态跟踪精度和动态响应能力”，，成为控
制器设计的关键指标。TI公司的TMS320F2812
DSP是一类专业的运动控制芯片，不仅具有主频
高、速度快的优点，而且还可以利用其带有死区单
元的PWM输出，实现正弦脉宽调制算法。结合在
Matlab／Simulink创建控制算法简单的特点，实现
在Matlab中创建M文件，生成DSP代码，控制直线
电机快速、精准运动。
划犏H灏酬盛剐№畸
位置一速度
电流调节器
转换
位置检测j
图1直线电机伺服控制系统框图
Block
of linear motorservo
system
diagram
Fig．1
速度环传送的电流信号，与电机反馈电流信号比
较，主要作用是提高系统的快速响应能力；速度
环处于中间位置，接受位置环传送的信号，能够
抵抗负载波动干扰，确保速度稳定；位置环[21保证
改善系统动态跟踪能力和静态性能。
1
直线电机伺服控制系统结构
在设置ELMO驱动器时，电流环和速度环就
目前，直线电机伺服控制系统主要采用3环
控制结构，如图l所示。
已经完成了调整工作，即当1台电机连接到驱动
器上时，电流调节完全是自动的：软件Composer
根据频繁的反馈信息创建一个电流环的技术编
码器并且能找出最优PI参数；速度环调节中可根
据提示进行速度自整定来完成速度驱动的调整，
从内到外依次是电流环、速度环和位置环，
而且3个环所使用的调节器均可根据实际情况分
开单独设计。其中，电流环作为底层内环，接受
作者简介：赵影(1954一)，女，教授，Emai|：zy一1954@126．com
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万方数据
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2022-09-02 15:28:00无迹之角
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