磁悬浮平台直线同步电动机TS型模糊控制的研究*

张玉涵, 蓝益鹏

(沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

采用直线电动机进行驱动的数控机床具有结构简单、响应速度快等优点，但导轨与平台直接接触不可避免地存在摩擦[1]，为消除直线电动机数控机床的非线性摩擦，提高数控机床的控制精度和运行稳定性，采用直线磁悬浮同步电动机(LMSSM)对数控机床运动平台进行驱动[2-3]。LMSSM产生的电磁推力驱动平台进行水平方向运动，竖直方向的磁悬浮力抵消平台重力，使平台稳定悬浮，实现了无摩擦进给[4]，消除了摩擦扰动，提高了高精度数控机床伺服系统的性能[5-6]。

无摩擦机床磁悬浮平台使用的LMSSM系统是一个非线性系统，且具有强耦合性，故在复杂的工业生产条件下，往往无法得到精确的数学模型，LMSSM的数学模型只在理想状态下才能够表示真实的系统，这就要求，所使用的控制方法不能过于依赖数学模型。因为LMSSM进给系统与磁悬浮系统之间共用气隙磁场，所以存在电磁耦合现象，而且存在磁路饱和、磁滞和不同悬浮高度下参数时变问题。由于使用LMSSM直接对机床进行驱动，导致负载及多种不确定扰动直接作用于电动机，影响系统的控制性能。

为解决上述问题，需要选择一种合适的控制方法对LMSSM进行控制，发挥其直接驱动的优势，模糊控制由于不需要被控对象精确的数学模型，成为了控制LMSSM、使其发挥直接驱动优势的选择之一。但是，对于LMSSM系统这样的多维系统，通常需要定义多个语言变……