磁悬浮轴承的神经网络辨识与非线性控制
发布时间：2020-03-19 09:47
【摘要】：磁悬浮轴承,是利用磁力作用将转子悬浮于空间,使转子与定子之间没有机构接触的一种新型高性能轴承。可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域,被公认为极有前途的新型轴承。但是其存在涡流、磁滞和磁饱和等现象,机理复杂而且具有强非线性,用传统的系统辨识模型无法在较大的范围之内精确地逼近实际系统。 神经网络在逼近任意非线性连续函数方面有巨大的优越性,所以本文在自建的硬件平台(包括了信号激励,和响应采集电路)上对磁悬浮轴承系统用神经网络(ELMAN 和BP 网络)进行辨识,基于辨识后的模型,然后给出一种主动式磁悬浮轴承系统的非线性PID 控制算法。
【图文】：
毕业设计课题是磁悬浮轴承的神经网络辨识与非线性控制磁力作用将转子悬浮于空间，，使转子与定子之间没有机构轴承。它与传统轴承的最大区别是可以根据转子系统的实统的工作状态实施可能的控制。磁轴承不存在机械接触，转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域新型轴承。[1]单的磁悬浮轴承的组成部分及其功能如图 1.1.1 所示。传点的位置，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控器将控制信号转换成控制电流，控制电流使执行磁铁产生悬浮位置不变。一个实际的转子需要多个磁铁组成，检测[2]
是最具代表性的机电一体化产品。[9][10]在本章中，我们先讨论磁悬原理和结构，然后针对该系统设计和制作一个系统激励和响应采终取得系统的数据样本，为后续的辩识和控制工作做准备。悬浮轴承系统悬浮实验装置原理如图 2.2.1 所示，[11][12]在转轴的上下和左右方向变压器式的间隙检测传感器和电磁铁。它的基本工作原理是:当转径中心位置时,转轴与轴套中的各个电磁铁下的气隙长度相等,此状浮轴承转轴的平衡状态。如果磁悬浮轴承的转轴处于平衡状态并稳上的负载突然有一变化,原来处于平衡的状态被破坏,每个电磁铁下发生了变化,此时电磁铁下的间隙传感器立即反映出这一变化,电磁这一变化后调节各个电磁铁线圈中的电流来改变各个电磁铁的电回到原来的平衡状态。[13]
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH133.3
本文编号：2590062
【图文】：
毕业设计课题是磁悬浮轴承的神经网络辨识与非线性控制磁力作用将转子悬浮于空间，，使转子与定子之间没有机构轴承。它与传统轴承的最大区别是可以根据转子系统的实统的工作状态实施可能的控制。磁轴承不存在机械接触，转速度，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无点，特别适用高速、真空、超净等特殊环境。可广泛用于航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域新型轴承。[1]单的磁悬浮轴承的组成部分及其功能如图 1.1.1 所示。传点的位置，作为控制器的微处理器将检测的位移变换成控器将控制信号转换成控制电流，控制电流使执行磁铁产生悬浮位置不变。一个实际的转子需要多个磁铁组成，检测[2]
是最具代表性的机电一体化产品。[9][10]在本章中，我们先讨论磁悬原理和结构，然后针对该系统设计和制作一个系统激励和响应采终取得系统的数据样本，为后续的辩识和控制工作做准备。悬浮轴承系统悬浮实验装置原理如图 2.2.1 所示，[11][12]在转轴的上下和左右方向变压器式的间隙检测传感器和电磁铁。它的基本工作原理是:当转径中心位置时,转轴与轴套中的各个电磁铁下的气隙长度相等,此状浮轴承转轴的平衡状态。如果磁悬浮轴承的转轴处于平衡状态并稳上的负载突然有一变化,原来处于平衡的状态被破坏,每个电磁铁下发生了变化,此时电磁铁下的间隙传感器立即反映出这一变化,电磁这一变化后调节各个电磁铁线圈中的电流来改变各个电磁铁的电回到原来的平衡状态。[13]
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH133.3
【引证文献】
相关硕士学位论文 前2条
1 瞿海妮;基于神经网络的磁悬浮轴承系统辨识研究[D];苏州大学;2006年
2 尚玲艳;基于MATLAB的钢板磁悬浮控制系统研究[D];上海交通大学;2007年
本文编号：2590062
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