五自由度交流混合磁轴承电主轴数字控制平台

发布时间：2020-04-06 15:20

【摘要】：磁悬浮轴承利用磁场力将转子悬浮于空间,使转子和定子之间没有任何机械接触的一种新型高性能轴承。由于它具有无摩擦磨损、低能耗、高转速、高精度、寿命长以及无污染等优点,在很多领域有着广泛的应用前景。本课题组研究了一种新型的交流混合磁轴承,与传统的直流磁轴承相比,它具有结构紧凑、成本低、便于驱动与控制等优点。论文在国家自然科学基金(50575099)的支持下,针对交流磁轴承电主轴系统,研究其数字控制技术,主要研究工作如下: 首先,介绍了五自由度电主轴的总体结构,阐述了交流混合磁轴承的工作原理,在分析二自由度交流混合磁轴承和三自由度交直流混合磁轴承的结构,建立悬浮力数学模型的基础上,建立了五自由度交流磁轴承电主轴系统的状态方程。 其次,分析了PID控制策略和模糊PID控制策略,综合两者的优点设计了参数自整定模糊PID控制器,以轴向混合磁轴承为对象,利用MATLAB编程软件进行仿真试验,并对结果进行了分析比较。 再次,介绍了五自由度电主轴数字控制系统的整体框图,以TMS320F2812DSP为控制系统的CPU研制了系统硬件,并详细阐述了数字控制系统各硬件组成部分,基于C2000环境,用C语言和汇编语言结合开发了系统的控制软件,给出了系统软件总体结构的流程图,并开发了各个功能模块程序。 最后,以径向二自由度交流混合磁轴承系统为试验对象,根据所设计的数字控制系统,构建了一个完整的交流磁轴承数控试验平台,对系统进行了起浮、稳定悬浮、抗干扰等相关试验,并对试验结果进行了分析。
【图文】：

二自由度交流混合磁轴承三维结构示意图

CCS环境中的文件示意图
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH133.3

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨作兴,赵雷,赵鸿宾;磁轴承MPW开关功率放大器的研究[J];电力电子技术;2000年05期

2 赵艾萍,张钢;电磁轴承研究的最新发展[J];机械科学与技术;1999年06期

3 施阳,严卫生,任章,徐德民;主动磁悬浮轴承的神经网络 PID 控制研究[J];机械科学与技术;1998年02期

4 胡包钢,应浩;模糊PID控制技术研究发展回顾及其面临的若干重要问题[J];自动化学报;2001年04期

5 张德魁,赵雷,赵鸿宾;电流响应速度及力响应速度对磁轴承系统性能的影响[J];清华大学学报(自然科学版);2001年06期

6 朱q，

本文编号：2616684