本次课题研究内容是基于国家自然科学基金项目“可控励磁直线同步电动机磁悬浮进给平台运行机理与控制策略研究”为主体,分析直线同步电动机磁悬浮进给系统的模型结构和运行机理,并针对系统在运行中所存在的问题,通过智能控制技术进行改善,具体内容如下:(1)为解决传统进给系统所存在的中间环节与摩擦问题,采取直线同步电动机磁悬浮进给系统;根据电机运行机理,在d-q同步旋转坐标系下建立数学模型,并按照课题侧重点对数学模型进行合理的简化。将系统分解为水平进给子系统和悬浮子系统,采用i_d=0控制策略,尽可能的弱化直线同步电动机中的磁场耦合,为水平进给子系统的分析和控制器的设计做铺垫。(2)根据直线同步电动机水平进给子系统数学模型对速度环和i_d、i_q电流环分别设计跟踪微分器、扩张状态观测器、非线性状态误差反馈控制律,构成各自的自抗扰控制器。发扬“基于误差消除误差”的思想,实现对给定参考信号的跟踪以及将系统耦合量、外界扰动以及端部效应等作为系统的“总扰动”,并对总扰动进行估计与补偿,以此来得到最终的控制律。针对系统可能出现的高频颤振,以及误差和增益之间的平衡问题,对自抗扰控制器中选取的非线性函数进行改进。建立直线同步电动机控制系统的仿真模型,按照不同的运行方式和情况对控制系统进行仿真研究,分析对比PI、自抗扰控制下系统的响应特性。(3)由于自抗扰控制器存在参数多且难以通过试凑法得到最优参数的问题,对直线同步电动机的控制效果具有一定影响。为了提高电动机的响应速度和抗扰动能力等特性,采用粒子群智能优化算法对控制器进行优化。在粒子更新方式中结合遗传算法的交叉和变异,以此来解决随着迭代次数的不断增加,粒子可能在局部最优解周边无法跳出的问题。选取ITAE为性能指标,建立控制系统仿真模型,对参数未优化的自抗扰控制系统和基于粒子群算法优化后的自抗扰控制系统进行对比仿真分析研究。