主动磁悬浮轴承控制器的研究

发布时间：2020-04-18 00:22

【摘要】：磁悬浮轴承也称电磁轴承或磁力轴承，是利用磁场力将轴承无机械摩擦、无润滑地悬浮在空间的一种新型高性能轴承。由于它具有一系列独特的优点，因此在航空航天、真空技术以及精密机床等领域具有广泛的应用前景。 本文主要介绍了主动型磁悬浮轴承的工作原理及其控制器的设计和实现过程。整个内容可以分为以下三个阶段。 第一阶段：以模拟PID控制器为核心的主动磁悬浮轴承控制系统的设计。同时，还须设计与此相关的传感器检测电路(以NE5520为核心)和驱动电路(TL494为核心)。 第二阶段：设计基于DSP芯片TMS320LF2407为CPU的数字控制器。其中系统的硬件设计采用北京合众达电子技术有限公司的DCS2407A应用开发平台，软件部分采用TI的DSP C语言CODE COMPOSER V4.12集成开发环境。此阶段内容为本毕业设计的关键内容。 第三阶段：在第二阶段的的基础上对传统的数字PID控制器加以改进，设计了一种基于模糊理论的模糊参数自整定PID控制器。在此基础上，利用Matlab软件对基于模糊自整定PID控制的磁悬浮轴承系统进行了仿真，并分析了其结果。
【图文】：

户态的平衡，此时气隙磁场会发出明显的啸叫。系统达到动态平衡时，用示波器观察其轴承位置输出如图3.1.4.3所示。图3.1.4.3轴承转子动态平衡位置图由于磁悬浮轴承工作气隙长度较小(上下皆为0.Slnln)，凭眼睛很难分辨轴承的准确位置，所以我们用TMS320LF24O7型DSP自带的A/D转换器(10位精度，500ns转换时间)采集NE5520气隙传感器经处理后的输出电压，从而可以得到实际磁悬浮轴承偏离平衡位置的数据。关于DSP的AD转换器我们将在本章第三节作详细介绍。【44〕气隙长度上下共1000阳，电压反馈信号0一1.5V，AD转换器精度为10位，因此反馈电压与偏离平衡位置气隙长度的换算关系为1.smv相当于1濒。我们采样了200组数据列成如下表格(表3.1.4.1)。表中电压值指的是AD转换器实际测到的电压反馈值

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本文编号：2631488