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随着精密加工业的发展，国内外用于数控机床的直线电机主要分为感应（异步）直线电动机和永磁同步直线电动机两类。本文在分析感应直线电动机和永磁同步直线电机的优缺点的基础上，选择双边型扁平永磁直线电机作为研究对象。首先，分析了该电机的电机结构，推导了该电机的数学模型。然后，研发了控制软件和硬件电路，并采用空间电压矢量控制策略对该电机进行了控制。最后，搭建了该直线电机应用于数控机床的试验平台，并对电机的基本性能进行了测试，为后续采用更先进更复杂的控制算法奠定了基础。主要内容包括:
(1)分析了永磁直线电机的基本结构、工作原理和电磁特性，建立了永磁同步直线电机的不同坐标系下数学模型，并从理论上验证了选取的电机可以采用空间矢量控制策略。
(2)根据选取合适坐标系下数学模型，创建了基于Matlab/Simulink双边永磁同步直线电机的仿真模型，以及基于次级永磁磁场定向的矢量控制系统仿真模型，并对该控制仿真系统进行仿真，分析不同控制参数对控制效果的影响，为后续实际控制调试奠定基础。
(3)设计并完成基于TMS320F2812DSP的PMLSM电机驱动控制数字化系统整体平台。硬件部分主要包括:整流滤波电路、逆变电路、驱动和保护电路、DSP控制板、采样电路、光栅尺信号调理电路等。软件部分主要包括控制系统的软件构成和软件设计部分。
(4)对本文设计的双边永磁直线电机驱动系统进行实验研究，对平台的硬件进行单个测试后通过软件进行整个系统的联调，验证控制策略是否可行，观察系统的稳定性和控制算法的控制效果。