永磁同步直線電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)

　　圖形顯示模塊：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示直線電機(jī)的位移、速度、三相相電流、位置角度、PWM波形曲線。通過FIFO實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)模型仿真模塊和直線電機(jī)控制器仿真模塊的FPGA與RT控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交換。這部分子程序是在cRIO9074、cRIO9004的RT控制器中開發(fā)成功。

　　數(shù)據(jù)記錄與分析模塊：存取直線電機(jī)的位移、速度、三相相電流、位置角度、PWM波形等數(shù)據(jù)，分析直線電機(jī)電流、電壓諧波分布等，為進(jìn)一步優(yōu)化算法提供數(shù)據(jù)。這部分子程序同樣是在cRIO9074、cRIO9004的RT控制器中開發(fā)成功。

　　三、仿真實(shí)例

　　3.1 平臺(tái)的軟、硬件組成

　　永磁同步直線電機(jī)硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)軟、硬件組成如下：

　　軟件平臺(tái)：LabVIEW8.6.1/RT/FPGA

　　硬件平臺(tái)：

　　l cRIO9074、9401、9205和9215組成控制器仿真硬件平臺(tái);

　　l cRIO9004、9104、9401和9264組成仿真器仿真硬件平臺(tái)

　　l 一臺(tái)PC計(jì)算機(jī);

　　l 室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)。

　　圖6給出了永磁同步直線電機(jī)的硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真與試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)物圖。

　　3.2 永磁同步直線電機(jī)參數(shù)

　　永磁同步直線電機(jī)參數(shù)見表1。

　　3.3 仿真分析

　　圖7給出了兩種不同的速度環(huán)運(yùn)行方式，自動(dòng)方式和手動(dòng)方式，前者速度給定在0.25m/s周期跳變，后者保持速度給定值0.25m/s不變。從圖7中不難發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)速度環(huán)、電流環(huán)控制器參數(shù)為一組合適參數(shù)，如表2所示，仿真的直線電機(jī)運(yùn)行速度能夠在10ms左右時(shí)間內(nèi)快速跟蹤速度給定，且穩(wěn)態(tài)誤差在2um/s內(nèi)。