电磁轴承—转子系统控制方法研究

发布时间：2020-08-06 13:21

【摘要】： 本文主要对电磁轴承—转子系统的控制方法进行了研究。 首先，本文在分析了刚性转子低速和高速旋转时的动力学特性基础上，推导了相关的动力学方程，推导过程中，在平衡点处作了线性化处理。进一步考虑陀螺耦合效应，对电磁轴承支承的多自由度弹性转子进行了研究，建立了弹性转子模型。 其次，对PID控制的单自由度电磁轴承—转子系统由于力—电流／位移的非线性特性引起的非线性振动进行了分析研究，当控制器参数改变时，系统表现出软／硬弹簧特性，分析了主共振区的跳跃谐振及谐振曲线的分离现象。并对控制器参数改变时，系统在超谐共振区的特性进行了分析。 之后，针对电磁轴承的不同模型，本文采用了PID控制、模糊控制及多变量模糊解耦控制等不同的控制方法。在PID控制中，给出了确定控制器参数的稳定范围，并讨论了控制器参数对电磁轴承系统动态性能的影响。在模糊控制方法中，设计了基本模糊控制器，并利用MATLAB软件进行了仿真研究，为改善系统的稳态性能，考虑了几种不同方法。针对多变量模型，本文采用了多变量模糊解耦方法进行了控制研究，推导了有效的降维模糊关系矩阵，得出了四输入四输出的多变量模糊系统的输出算法，并进一步考虑了加上输入变量导数的情况下算法的推导。 本文还对电磁轴承虚拟控制系统进行了设计。 最后，本文就研究中的收获和不足进行了总结，对后续研究工作提出了几点建议。
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH133.3

【引证文献】

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本文编号：2782458