平面电机运动控制系统的研究

【摘要】在现代高新技术领域，如光刻技术、超精密机械加工及测量、集成电路制造和生物细胞作业等，对二维定位装置和技术的要求越来越高，能实现高速度、高精度的二维定位装置是平面运动未来发展的一项关键技术。与传统旋转电机配合传动机构来实现二维运动相比，平面电机不需要转换机构就可以直接实现二维平面运动，它具有结构简单、定位精度高和速度快等优点。本文首先阐述了课题的来源、目的和意义，并对平面电机国内外研究现状进行了综述。在探讨了台湾HIWIN推出的平面电机LMSP(Linearservoplanarmotor)结构、工作原理和电磁特性的基础上，分析研究了平面电机的几种典型控制方法。然后，根据LMSP的性能特点，详细分析了控制系统所选择的运动控制卡，匹配了合适的驱动器LMDX，优选配置了控制系统所必需的外围设备。随后对控制系统各个组件的接口进行了设计，构建了一套完整的平面电机运动控制系统。在上述硬件平台的基础上，以LabVIEW为开发平台对运动控制系统软件进行了设计，主要包括初始化模块设计、控制模块设计和关闭系统模块设计。通过分别对系统进行的直线运动、圆弧运动和圆周运动定位实验，得出了X、Y轴的跟随误差曲线，实验结果显示了该控制系统良好的定位精度和稳定性，满足了平面电机系统的控制要求，实现了预期的各项技术指标。
【作者】李晓飞；
【导师】刘新妹；殷俊龄；
【作者基本信息】中北大学，仪器仪表工程，2014，硕士
【关键词】平面电机；运动控制；驱动器；LabVIEW；

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