硬件在回路HIL实时仿真龙门式XYZ型直线电机控制实验平台

一、平台概述

直线电机可以认为是旋转电机在结构方面的一种变形，随着自动控制技术和微型 计算机的高速发展，传统的旋转电机再加上一套变换机构组成的直线运动驱动装置，已经远不能满足现代控制系统的要求。直线电机与旋转电机相比，具有结构简单，定位精度高、反应速度快、灵敏度高，随动性好的特点。直线电机控制技术的研究基本上可以分为三个方面：一是传统控制技术、二是现代控制技术、三是智能控制技术。

本平台以龙门式XYZ型直线电机为被控对象，提供基于Matlab Simulink设计的快速原型验证平台，本系统结构简单、操作便利、特别适用于控制类研究生的科研开发使用，常用控制方法有：自适应控制，滑模变结构控制，鲁棒控制及智能控制，主要是将模糊逻辑、神经网络与PID、H∞控制等现有的成熟的控制方法相结合，取长补短，以获得更好的控制性能。

二、特征优势

1、模块化设计：

采用模块化的设计理念，系统结构清晰

2、龙门式XYZ直线电机：

作为被控对象的龙门式XYZ直线电机选用了高精度直线驱动模块，可以实现精确的速度、位置闭环控制，分辨率可达1μm；

3、开发环境友好：

系统支持基于Matlab Simulink进行异步电机控制算法设计，并实现数字仿真到电机实物控制的平滑过渡；

4、平台实时性强：

控制器采用X86硬件运行VxWorks实时系统的解决方案，实时性能可达百μs级；

5、多样化的调试手段：

实验过程中提供热议控制参数的在线修改，任意系统变量的在线监测，以及所有观测数据的实时存储、离线回放、数据导出等丰富的开发调试手段。

三、实验内容

❋ 电机控制系统设备认知实验：电机/驱动器/仿真机/供电及其他硬件设备认知及系统线缆链接

❋ 直线电机开环及闭环调速实验

❋ PID参数调试实验

❋ 基于PI控制的电机位置综合性实验：正弦位置跟随，电流波形监视等

❋ 创新实验：平台支持用户自建复杂控制算法进行验证实验

四、选型配置

五、部分用户

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