高性能永磁同步直线伺服电机

必要性及需求分析: 本项目围绕高档数控机床对高性能直线进给系统的急迫需求，从电机设计优化和系统运动控制两方面开展高性能永磁同步直线伺服电机关键技术的研究，旨在探索电机磁场优化设计方法和伺服系统轨迹跟踪控制方法，研发高性能永磁同步直线伺服电机。 目标及主要任务: （1）通过分析电机设计需求，量化电机优化目标，提出三维分层有限元法，实现电机磁场的多目标优化设计； （2）围绕非线性系统中存在的主要扰动因素，提出基于非线性稳定自适应鲁棒控制的伺服控制算法，解决具有多种不确定因素与非线性耦合的直线伺服系统的控制问题。 现有工作基础: 本课题完成了高性能永磁同步直线伺服电机样机及其运动平台的设计、加工和装配以及软硬件测试，并送常州市产品质量监督检验所检测，主要参数均达到或优于国际同类产品技术指标。常州市科技局组织召开项目鉴定会议，鉴定委员会认为该技术填补了国内空白，主要技术性能指标达到国内领先水平。项目取得了一些重要的创性研究成果，共发表期刊论文4篇，申报发明专利5件，授权实用新型专利2件、外观设计专利1件，培养研究生4人。 预期经济和社会效益: 本项目以培育高端装备制造产业和壮大智能装备产业为目标，开展直线电机的制造工艺、电磁场分析、推力波动性、高速稳定性、低速平滑性、位置跟踪精度控制等产业前瞻性技术、关键共性技术的研究开发，对研制具有自主知识产权的高性能直线电机及其精密伺服控制系统具有重要的现实意义，将提升产业核心竞争力，为加快高新技术产业发展和产业结构调整提供科技支撑和技术储备。本项目争取实现小批量试产及销售，产业化后将带动智能装备产业的发展，为增加国内自主品牌的核心竞争力做出贡献。