径向主动式电磁轴承及其数字控制系统的研究

发布时间：2021-01-17 10:44

　　电磁轴承是一种利用磁场力将转子稳定悬浮在空中的一种新型机电产品，它具有无摩擦、无润滑、允许转速高、动态特性可调整等优点，越来越受到科技界和企业界的重视。电磁轴承的应用是一种高新技术，涉及到电磁学、机械学、转子动力学、控制理论和计算机科学等众多领域。本文分析了电磁轴承的工作原理，其中检测部分采用无传感器转子位移自检测模式，这样既减少了成本，也优化了控制性能，是未来的发展方向之一。之后推导了单自由度情况下电磁力与转子位移之间的关系，建立了其数学模型。对此模型分别采用传统的PID控制和改进的控制方法，在Matlab平台上进行仿真，并对二者的仿真结果进行了分析。比较发现，改进后的控制由于结合了模糊控制和PID控制，能使系统响应的超调量减小，反应时间加快，而且可对参数进行自适应调整，对电磁轴承等非线性系统有非常好的控制效果。在硬件仿真方面，首先由模拟对象电路板将被控电磁轴承转换为相应的模拟对象，再用控制器电路板对其进行控制，两块电路板均采用了C8051F120芯片，最后将控制结果输入到上位机进行观察。发现控制效果与Matlab的仿真效果相近，可以满足磁悬浮轴承的性能要求。 

【文章来源】：昆明理工大学云南省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

扰动控制曲线

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]电磁轴承PID控制器的参数分析及鲁棒控制器设计[D]. 吴昊天.西北工业大学 2003
[2]主动磁悬浮轴承数字控制系统的研究[D]. 张小建.南京航空航天大学 2002
[3]磁悬浮轴承控制器的研究与实现[D]. 谢黎.南京航空航天大学 2002
[4]数控磁轴承—转子系统的研究[D]. 李珲.北京工业大学 2000



本文编号：2982723