主动电磁轴承—转子系统控制器的设计
发布时间：2021-01-28 01:18
主动电磁轴承利用可控的电磁力将转子悬浮起来,具有无磨损,无需润滑,能在很宽的转速范围内工作,使用寿命长等一系列传统轴承无法比拟的优点。因为主动电磁轴承支撑的转子系统是一个本质不稳定、非线性和时变的系统,所以要使主动电磁轴承系统稳定的工作必须拥有一个合理的控制器。因此控制器对主动电磁轴承支撑的转子系统的性能有很大的影响。本文在分析主动电磁轴承基本工作原理的基础上,建立了主动电磁轴承-转子系统的单自由度和四自由度数学模型,分别分析了适合主动电磁轴承-转子系统的PD控制器、模糊控制器、模糊PD控制器和H∞控制器的控制原理,并对其性能进行了仿真分析。针对主动电磁轴承调试中PD控制器和H∞控制器参数选择难的问题,设计了基于MATLAB的GUI界面调试程序,用来指导主动电磁轴承PD控制器和H∞控制器参数选择以方便系统调试。本文以TMS320F2812为控制处理器,设计制作了相应的控制系统PCB板,完成了基于PD控制器、模糊控制器、模糊PD控制器和H∞控制器的数字化算法设计。在以上硬、软件的基础上,实现了主动电磁...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 主动电磁轴承系统概述
1.1.1 磁轴承及其特点
1.1.2 磁轴承的分类
1.2 主动电磁轴承控制技术的研究现状
1.2.1 转速更高
1.2.2 降低功耗
1.2.3 气隙与传感器
1.2.4 不平衡响应控制
1.2.5 控制算法
1.2.6 控制器的选择
1.3 主动磁悬浮轴承主要控制算法概述
1.3.1 PID控制
1.3.2 模糊控制
1.3.3 神经网络控制
1.3.4 滑模控制
2/H∞控制"> 1.3.5 H2/H∞控制
1.3.6 其他控制策略
1.4 论文的工作与内容安排
1.4.1 本文所做的工作
1.4.2 论文的内容安排:
第二章 主动电磁轴承-转子系统的数学模型
2.1 主动电磁轴承-转子系统的组成
2.2 主动电磁轴承-转子系统的数学模型
2.2.1 单自由度数学模型
2.2.2 径向4自由度主动电磁轴承-转子系统耦合模型
2.3 本章小结
第三章 主动电磁轴承-转子系统控制器设计与性能仿真
3.1 主动电磁轴承-转子系统PID控制器的设计与性能仿真
3.1.1 PID控制算法
3.1.2 单自由度主动电磁轴承PID控制器参数的整定
3.1.3 单自由度主动电磁轴承PD控制器性能仿真
3.2 主动电磁轴承-转子系统模糊控制器的设计与性能仿真
3.2.1 主动电磁轴承模糊控制器的设计
3.2.2 MATLAB模糊逻辑工具箱
3.2.3 主动电磁轴承-转子系统模糊控制性能仿真
3.3 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制器的设计与性能仿真
3.3.1 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制器的设计
3.3.2 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制性能仿真
∞控制器的设计与性能仿真"> 3.4 主动电磁轴承-转子系统H∞控制器的设计与性能仿真
∞控制器原理"> 3.4.1 H∞控制器原理
∞控制器的设计"> 3.4.2 主动电磁轴承-转子系统H∞控制器的设计
∞控制器的性能仿真"> 3.4.3 主动电磁轴承-转子系统H∞控制器的性能仿真
3.5 主动电磁轴承-转子系统控制器的MATLAB GUI设计
3.5.1 MATLAB GUI设计原理
3.5.2 主动电磁轴承-转子系统PD控制器的GUI设计
3.6 小结
第四章 主动电磁轴承-转子系统数字控制系统硬件设计
4.1 TMS320F2812 DSP简介
4.2 主动电磁轴承-转子系统数字控制器硬件设计方案
4.3 主动电磁轴承-转子系统数字控制器的硬件设计
4.3.1 TMS320F2812系统设计
4.3.2 TMS320F2812 A/D转换通道设计
4.3.3 TMS320F2812 D/A转换通道设计
4.3.4 TMS320F2812外扩存储器
4.3.5 TMS320F2812硬件电路制板
4.4 本章小结
第五章 系统调试及试验
5.1 TMS320F2812硬件调试
5.1.1 CCS集成开发系统介绍
5.1.2 仿真器与JTAG口
5.1.3 A/D与D/A的调试
5.2 主动电磁轴承-转子系统控制系统调试
5.2.1 主动电磁轴承-转子系统PID控制实验结果
5.2.2 主动电磁轴承-转子系统模糊控制试验结果
5.2.3 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制调试
∞控制调试"> 5.2.4 主动电磁轴承-转子系统H∞控制调试
5.2.5 主动电磁轴承-转子系统控制器调试总结
5.3 卡尔曼滤波器的应用
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献:
本文编号：3004096
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：109 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 主动电磁轴承系统概述
1.1.1 磁轴承及其特点
1.1.2 磁轴承的分类
1.2 主动电磁轴承控制技术的研究现状
1.2.1 转速更高
1.2.2 降低功耗
1.2.3 气隙与传感器
1.2.4 不平衡响应控制
1.2.5 控制算法
1.2.6 控制器的选择
1.3 主动磁悬浮轴承主要控制算法概述
1.3.1 PID控制
1.3.2 模糊控制
1.3.3 神经网络控制
1.3.4 滑模控制
2/H∞控制"> 1.3.5 H2/H∞控制
1.3.6 其他控制策略
1.4 论文的工作与内容安排
1.4.1 本文所做的工作
1.4.2 论文的内容安排:
第二章 主动电磁轴承-转子系统的数学模型
2.1 主动电磁轴承-转子系统的组成
2.2 主动电磁轴承-转子系统的数学模型
2.2.1 单自由度数学模型
2.2.2 径向4自由度主动电磁轴承-转子系统耦合模型
2.3 本章小结
第三章 主动电磁轴承-转子系统控制器设计与性能仿真
3.1 主动电磁轴承-转子系统PID控制器的设计与性能仿真
3.1.1 PID控制算法
3.1.2 单自由度主动电磁轴承PID控制器参数的整定
3.1.3 单自由度主动电磁轴承PD控制器性能仿真
3.2 主动电磁轴承-转子系统模糊控制器的设计与性能仿真
3.2.1 主动电磁轴承模糊控制器的设计
3.2.2 MATLAB模糊逻辑工具箱
3.2.3 主动电磁轴承-转子系统模糊控制性能仿真
3.3 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制器的设计与性能仿真
3.3.1 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制器的设计
3.3.2 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制性能仿真
∞控制器的设计与性能仿真"> 3.4 主动电磁轴承-转子系统H∞控制器的设计与性能仿真
∞控制器原理"> 3.4.1 H∞控制器原理
∞控制器的设计"> 3.4.2 主动电磁轴承-转子系统H∞控制器的设计
∞控制器的性能仿真"> 3.4.3 主动电磁轴承-转子系统H∞控制器的性能仿真
3.5 主动电磁轴承-转子系统控制器的MATLAB GUI设计
3.5.1 MATLAB GUI设计原理
3.5.2 主动电磁轴承-转子系统PD控制器的GUI设计
3.6 小结
第四章 主动电磁轴承-转子系统数字控制系统硬件设计
4.1 TMS320F2812 DSP简介
4.2 主动电磁轴承-转子系统数字控制器硬件设计方案
4.3 主动电磁轴承-转子系统数字控制器的硬件设计
4.3.1 TMS320F2812系统设计
4.3.2 TMS320F2812 A/D转换通道设计
4.3.3 TMS320F2812 D/A转换通道设计
4.3.4 TMS320F2812外扩存储器
4.3.5 TMS320F2812硬件电路制板
4.4 本章小结
第五章 系统调试及试验
5.1 TMS320F2812硬件调试
5.1.1 CCS集成开发系统介绍
5.1.2 仿真器与JTAG口
5.1.3 A/D与D/A的调试
5.2 主动电磁轴承-转子系统控制系统调试
5.2.1 主动电磁轴承-转子系统PID控制实验结果
5.2.2 主动电磁轴承-转子系统模糊控制试验结果
5.2.3 主动电磁轴承-转子系统模糊PD控制调试
∞控制调试"> 5.2.4 主动电磁轴承-转子系统H∞控制调试
5.2.5 主动电磁轴承-转子系统控制器调试总结
5.3 卡尔曼滤波器的应用
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献:
本文编号：3004096
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3004096.html
