ITER PF6線(xiàn)圈繞制多層多軸同步控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文圍繞ITER裝置PF6極向場(chǎng)線(xiàn)圈繞制多層多軸同步控制的研究，由于PF6線(xiàn)圈繞制尺寸大、單匝導(dǎo)體繞制成形的尺寸精度高、繞制計(jì)長(zhǎng)精確、繞制的效率及控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的特點(diǎn)，采用具有多層多軸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同步系統(tǒng)。多層多軸同步控制系統(tǒng)的研究具有綜合性強(qiáng)且涵蓋多門(mén)學(xué)科，深入開(kāi)展這方面的研究對(duì)于提高我國(guó)大型線(xiàn)圈繞制的研制水平具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文在分析國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的同步控制方法的基礎(chǔ)上，對(duì)多種同步方案進(jìn)行了研究比較，分析了不同方案對(duì)

2、于系統(tǒng)同步控制性能影響及其改進(jìn)措施，搭建了ITER PF6線(xiàn)圈雙線(xiàn)并繞同步控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。論文主要研究工作及成果如下:
　　介紹了ITER PF6線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)和繞制特點(diǎn)，研究國(guó)內(nèi)外的線(xiàn)圈繞制流程，對(duì)繞制過(guò)程進(jìn)行了分析，主要采用了導(dǎo)體放送、矯直校正、噴砂清洗、彎繞成型及回轉(zhuǎn)平臺(tái)等單元組成的繞制過(guò)程。
　　在研究傳統(tǒng)同步控制方法基礎(chǔ)上，提出了多層多軸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)同步控制，具有更廣更全面的結(jié)構(gòu)特征。深入分析了多層多軸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的同層主令參考

3、同步控制、多層多軸主從同步控制、多層多軸虛擬主軸同步控制策略，進(jìn)行了多層多軸同步控制對(duì)象的仿真建模。研究了系統(tǒng)中參數(shù)對(duì)于同步性能的影響規(guī)律及其設(shè)定方法。
　　在多軸同步控制理論研究基礎(chǔ)上，提出一種具有多層多軸疊形交叉耦合誤差的控制方法，即所有電機(jī)對(duì)同一給定的參考信號(hào)實(shí)現(xiàn)一致跟隨，同層的軸間為基于同一給定控制加誤差補(bǔ)償?shù)沫h(huán)形耦合控制方式，層間軸通過(guò)主從同步控制方式，經(jīng)過(guò)分析得出隨著層數(shù)增加層間的同步誤差增大，多層多軸疊形交叉耦合誤差

4、主要有層間的跟蹤誤差和同步誤差。對(duì)于多層多軸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜同步控制系統(tǒng)，該方法進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的同步性能，是一種比較理想的同步控制方法。
　　采用以多層多軸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的主從同步控制系統(tǒng)，針對(duì)ITER PF6超導(dǎo)線(xiàn)圈分為9個(gè)雙餅結(jié)構(gòu)，搭建了ITER PF6線(xiàn)圈雙線(xiàn)并繞同步控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，兩條繞制線(xiàn)呈180度完全對(duì)稱(chēng)分布，采用A饋送線(xiàn)被選擇作為主，導(dǎo)電體B饋送線(xiàn)設(shè)備的速度由旋轉(zhuǎn)臺(tái)的速度來(lái)確定的方式。PF6線(xiàn)圈繞制系統(tǒng)是相互關(guān)聯(lián)的多軸組

5、成的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，由于PF6線(xiàn)圈導(dǎo)體尺寸大，線(xiàn)圈要求精度高，線(xiàn)圈繞制過(guò)程中的多軸控制有特定要求，因此對(duì)PF6線(xiàn)圈繞制系統(tǒng)中多層多軸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究，不僅對(duì)完成PF6線(xiàn)圈的繞制工作有重要和直接的意義，而且也可為今后大型磁體繞制的復(fù)雜控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供經(jīng)驗(yàn)。
　　以搭建PF6線(xiàn)圈繞制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的順序進(jìn)行了多層多軸同步控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、分步測(cè)試實(shí)驗(yàn)、重載測(cè)試實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)等，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了多層多軸同步控制具有較高的同步性能和穩(wěn)定