杨玮林,胡官洋,许德智

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡 214122)

1 引言

近年来,随着我国经济实力的飞速发展,城市化进程不断加快,高楼林立,电梯在载人载物方面的作用日益突出.目前大多数电梯都是曳引电梯,其动力输出装置一般为旋转电机,然而随着楼层的增加,曳引电梯的弊端也愈发明显.首先曳引电梯存在着牵引绳老化的风险,且一个井道里只能放一部电梯,运输效率不高;其次旋转电机存在中间转换环节,无法将电能转换成直线运动的机械能,因此能量损耗大,输出效率低;最后随着楼层的增加,牵引绳的长度和直径也要随之增加,相应的绳索重量也会相对增加,电机输出的推力很大一部分被电梯自身重力消耗[1].永磁同步直线电机(permanent magnet linear synchronous motor,PMLSM)由于取消了机械传动环节,具有高速、高精和零传动特性,因此机械损耗小,推力密度大,动态响应快受到广泛关注,当下已被大量应用于电梯,半导体制造设备和计算机数控机床等精密应用领域.由于PMLSM本身是一个复杂的非线性,强耦合,多变量系统,因此对其控制算法要求较高.传统的控制算法主要有矢量控制,直接转矩控制等,其中矢量控制中基于比例积分(proportional-integral,PI)的空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的控制算法应用较为广泛.对于PMLSM的控制主要是对于其电流环的控制,目前主要的电流环控制算法有传统的比例积分控制、电流滞环控制、模型预测电流控制、以及模糊控制、神经网络控制、滑模控制等一……