磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模及控制方法研究.pdf

1、磁懸浮軸承通過磁場對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生吸力作用，從而達(dá)到對(duì)轉(zhuǎn)子的無接觸控制，由于它具有零接觸、零摩擦、工作壽命久、無需潤滑、精度高等優(yōu)點(diǎn)，引起世界各國科研工作者的廣泛關(guān)注。然而，磁懸浮軸承系統(tǒng)中工作環(huán)境十分繁瑣，并且負(fù)載也時(shí)刻改變，這導(dǎo)致磁懸浮軸承系統(tǒng)的建模工作相當(dāng)困難，因此磁懸浮軸承系統(tǒng)控制算法的側(cè)重點(diǎn)就是具有高強(qiáng)度抗干擾能力，魯棒性強(qiáng)，精度高。本文將磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)作為研究對(duì)象，研究并推導(dǎo)了系統(tǒng)主要電磁參數(shù)，建立了符合系統(tǒng)要求的高精度數(shù)學(xué)模

2、型，并將系統(tǒng)控制算法作為研究重點(diǎn)，內(nèi)容包含如下:給出了磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)工作原理結(jié)構(gòu)圖并詳細(xì)介紹主要工作模塊，對(duì)磁路法的主導(dǎo)思想進(jìn)行分析，列舉系統(tǒng)要求，詳細(xì)闡述磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，并推導(dǎo)出系統(tǒng)所需的主要電磁參數(shù)，同時(shí)對(duì)功放電流響應(yīng)速度及偏置電流對(duì)系統(tǒng)的影響也給出相應(yīng)分析，這些對(duì)于系統(tǒng)建模以及電磁參數(shù)推導(dǎo)都十分關(guān)鍵。計(jì)算磁懸浮軸承承載力，建立并分析其數(shù)學(xué)模型，作為推導(dǎo)磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制對(duì)象數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)，為控制算法的設(shè)計(jì)和仿真提供理論

3、依據(jù)。針對(duì)磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有開環(huán)不穩(wěn)定、非線性等因素，以及傳統(tǒng)PID控制器由于固定參數(shù)無法達(dá)到很好的控制效果問題，提出一種RBF前饋逆補(bǔ)償——RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制反饋控制方法，通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來調(diào)節(jié)PID控制中的三個(gè)參數(shù)，滿足磁懸浮系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法比常規(guī)PID控制超調(diào)量更小反應(yīng)速度更快。
　　另外針對(duì)磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子電磁力與控制輸入電流存在嚴(yán)重非線性且易受干擾等問題，提出了自適應(yīng)模糊滑?？刂品桨?。采