磁浮轴承转子系统控制方法及其稳定性研究

发布时间：2020-12-11 02:04

　　磁浮轴承作为一种高科技产品,是支承领域的重要变革,它具有深远的意义和广泛的应用前景,其实用价值不可估量。本文针对非线性磁浮轴承转子系统的特点,研究磁浮轴承转子系统的控制方法以及稳定性。本文首先阐述了磁浮轴承的差动驱动控制系统的基本原理,采用二元Taylor级数对该系统电磁力进行了简化,分析了各种简化的效果。采用Matlab对PD和PID两种控制方法的控制效果做了仿真比较,结果显示PD控制方法存在稳态误差,而PID控制方法中的积分环节能有效减小误差系统的稳态误差。其次,研究了PID控制器的广义柔度随控制器参数变化和无惯性环节情况下PID控制系统的频率特性,给出了磁浮轴承的刚度、阻尼与控制系统参数之间的关系。通过仿真可克服磁浮轴承控制系统设计和调试的盲目性,仿真结果可为磁浮轴承控制系统的设计和调试提供理论参考。第三,用多尺度法研究了磁浮轴承转子系统的稳态频率响应特性,揭示了系统频率响应曲线的共振区、反相区以及因参量变化所引起共振区的变化。第四,建立了刚性磁浮轴承转子系统空间状态方程,用数值积分法和庞加莱映射方法对其稳定性进行了研究。得到了系统在某些参数域中的波形图、相图、轴心轨迹、频谱图以... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

八磁极定子实物图图2一5转子仿真下的八磁极定子磁力线分布图]sl，图2一8为八磁极定子磁感应强度

缺点是转子中的涡流较大，但可以通过在转子上加硅钢片环来加以削弱。图2一3径向轴承周向NSSN布置本文选用周向NSSN布置的径向磁浮轴承，即图2一3中所示。八磁极磁浮轴承定子实物图如图2一4所示，可看出其外貌与电机定子结构相仿，转子如图2一5所示，图2一6为安装转子的中心轴刚。图2一7为ANsys环境图2一4八磁极定子实物图图2一5转子仿真下的八磁极定子磁力线分布图]sl，图2一8为八磁极定子磁感应强度分布图，图2一9为八磁极定子磁力分布图[’8}。表1一1为磁浮轴承转子系

图2一八磁极定子磁力线分布图图2一8八磁极定子磁感应强度分布图表1一1磁浮轴承转子系统参数表参参数名名参考值值参数名名参考值值磁磁极面积凡凡1.20x10一mZZZ线圈匝数NNN80匝匝径径向气隙000c2x10一4mmm偏置电流几几4AAA磁磁导率巧巧4兀x10一7NA一222转子质量mmm0.434kg


本文编号：2909703