軸向徑向混合型磁懸浮軸承數(shù)字控制系統(tǒng)研究.pdf

1、混合型磁懸浮軸承集軸向與徑向懸浮功能于一體，在對(duì)損耗、體積要求比較高的高速驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域具有突出的優(yōu)勢(shì)。
　　本文基于軸向徑向混合型磁懸浮軸承，針對(duì)其控制方法展開(kāi)研究。
　　首先，基于等效磁路理論分析了磁懸浮軸承的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而驗(yàn)證了各自由度磁場(chǎng)的弱耦合特征和懸浮力-位移的非線性特征。同時(shí)，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子各自由度運(yùn)動(dòng)耦合情況的分析，推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)各自由度的數(shù)學(xué)模型，為磁懸浮軸承的控制方法提供了研究依據(jù)。
　　考慮到磁懸浮軸承的

2、非線性特征，本文將魯棒性較強(qiáng)的模糊控制與調(diào)節(jié)靈活的PID控制相結(jié)合，引入模糊PID控制方法。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用模糊PID控制方法時(shí)，磁懸浮軸承具有較好的動(dòng)態(tài)性能和較高的穩(wěn)態(tài)精度。
　　為適應(yīng)磁懸浮軸承系統(tǒng)本身的參數(shù)攝動(dòng)，同時(shí)提升系統(tǒng)的抗擾動(dòng)能力，本文運(yùn)用混合靈敏度概念，設(shè)計(jì)了H∞魯棒控制器，并進(jìn)行了仿真與實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明:采用H∞控制時(shí)，磁懸浮軸承系統(tǒng)有較好的抗擾動(dòng)性能和較強(qiáng)的魯棒穩(wěn)定性。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)室已有平臺(tái)的基