磁悬浮轴承转子系统建模及控制方法研究

发布时间：2024-03-18 22:01

　　磁悬浮轴承通过磁场对转子产生吸力作用,从而达到对转子的无接触控制,由于它具有零接触、零摩擦、工作寿命久、无需润滑、精度高等优点,引起世界各国科研工作者的广泛关注。然而,磁悬浮轴承系统中工作环境十分繁琐,并且负载也时刻改变,这导致磁悬浮轴承系统的建模工作相当困难,因此磁悬浮轴承系统控制算法的侧重点就是具有高强度抗干扰能力,鲁棒性强,精度高。本文将磁悬浮轴承转子系统作为研究对象,研究并推导了系统主要电磁参数,建立了符合系统要求的高精度数学模型,并将系统控制算法作为研究重点,内容包含如下:给出了磁轴承转子系统工作原理结构图并详细介绍主要工作模块,对磁路法的主导思想进行分析,列举系统要求,详细阐述磁轴承转子系统中的相关经验,并推导出系统所需的主要电磁参数,同时对功放电流响应速度及偏置电流对系统的影响也给出相应分析,这些对于系统建模以及电磁参数推导都十分关键。计算磁悬浮轴承承载力,建立并分析其数学模型,作为推导磁轴承转子系统控制对象数学模型的基础,为控制算法的设计和仿真提供理论依据。针对磁轴承转子系统具有开环不稳定、非线性等因素,以及传统PID控制器由于固定参数无法达到很好的控制效果问题,提出一...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1单自由度磁悬浮轴承系统的工作原理图

图2.1单自由度磁悬浮轴承系统的工作原理图Fig2.1WorkingPrincipleDiagramofaSingleDegreeofFreedomMagneticBearing当磁悬浮轴承转子偏离系统预设平衡点时，其偏离距离也就是实际位衡点的误差可以....

图2.2力与电流位移关系示意图

12a)力—电流曲线及线性化b)力—位移曲线及线性化图2.2力与电流位移关系示意图Fig2.2DiagramofTheRelationshipBetweenForceandCurrentDisplacement

图2.3磁悬浮系统工作原理示意图

图2.3磁悬浮系统工作原理示意图ticDiagramofTheWorkingPrincipleofaM，转子移动的位移量为x，根据牛顿(,)()..mxmgFxiftmd

图2.4磁悬浮轴承系统结构框图

图2.4磁悬浮轴承系统结构框图Fig2.4StructureBlockDiagramofMagneticBearingSystem不考虑干扰力F(s)的情况下，磁力轴承系统的闭环传递函数为：1()()()2mskGsGskXscpi

本文编号：3931879