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本课题所优化的永磁直线电机是在电脑针织横机系统中应用于控制纱嘴传动的。电脑针织横机能够用来对各种花纹及花型进行设计编织,而电脑横机纱嘴传动利用的是伺服电机传动,但这种传动设备长久使用后,会出现磨损严重,对织物产生不利影响,而直线电机结构的出现为横机发展提供了新的活力,它的定位精度、响应速度相比于旋转电机有所改善,本课题尝试将直线电机应用到梭轨,设计优化了一款永磁直线电机及其驱动,利用软件程序控制针织动作,从而来编织所需要的花型,以期实现纱嘴新的传动方式。本课题通过对直线电机的磁路进行综合分析,改进并优化了直线电机的结构,设计了更为合理的磁路,相比于之前的永磁直线电机漏磁磁通减小许多,解决了气隙处的磁感应强度偏小的问题,并建立分析了直线电机的数学模型。本课题利用SolidWorks对永磁直线电机结构建模仿真,以发现并解决影响直线电机性能的参数因素,通过虚拟装配建立了永磁直线电机的装配模型,并且依据SolidWorks中的干涉与检查功能模块,检查出永磁直线电机在设计过程中的缺陷并改进;利用有限元分析软件ANSYS对永磁直线电机进行模态分析,在刚度能够达到所需要求的同时,确定了合理的工作频率,以保证永磁直线电机工作时的稳定性。另外本课题介绍了一种永磁直线电机的矢量控制方案,并选用STM32为该直线电机控制CPU,控制方案添加内环电流反馈、速度反馈、位置反馈控制及PI控制调节等方案,该方案是永磁直线电机可否正常工作的关键。通过设计试验分析得到了永磁直线电机的推力值、三相电流等参数。验证了该方案响应速度快,使得电脑横机中的伺服系统性能大为提高,但永磁直线电机的边端效应,产生不均匀磁密导致运行过程中的细小振动,使之在应用上有一定局限性,但也会促进对直线电机控制系统的研究探索,以上内容为今后进一步研究直线电机与针织横机的结合提供了一定的指导意义。