旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)控制.pdf

1、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)是在現(xiàn)有磁懸浮技術(shù)的原理和性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出的，可以實(shí)現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)下固有穩(wěn)定的電磁斥力式懸浮。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制，不存在機(jī)械損耗和陀螺儀效應(yīng)等問題。
　　 本文研究旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)的控制方法。首先根據(jù)電磁場(chǎng)儲(chǔ)能分布建立了懸浮系統(tǒng)的T型等效電路，利用等效電路參數(shù)建立三相靜止坐標(biāo)系下的懸浮裝置數(shù)學(xué)模型，根據(jù)矢量控制原理，通過坐標(biāo)變換得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的懸浮裝置數(shù)學(xué)模型。依據(jù)此模型，設(shè)計(jì)次級(jí)磁場(chǎng)

2、定向的控制系統(tǒng)回路，對(duì)初級(jí)電流進(jìn)行解耦，實(shí)現(xiàn)懸浮力和磁通的解耦控制。設(shè)計(jì)了懸浮、磁鏈雙閉環(huán)矢量懸浮控制策略，設(shè)計(jì)了懸浮力、磁鏈、電流觀測(cè)器和控制器。對(duì)磁鏈和懸浮高度雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)中的次級(jí)磁鏈觀測(cè)問題進(jìn)行了研究，在電流控制器中考慮了對(duì)輸出量的補(bǔ)償。
　　 為簡(jiǎn)化系統(tǒng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)，提高直流電壓利用率，降低諧波含量，在變頻器的設(shè)計(jì)制作中引入空間矢量脈寬調(diào)制方法(SVPWM)。
　　 根據(jù)提出的懸浮控制策略，在Matlab/

3、Simulink仿真平臺(tái)上建立基于空間矢量脈寬調(diào)制的懸浮系統(tǒng)控制仿真模型，參考模塊化的設(shè)計(jì)思想，將部分結(jié)構(gòu)作為子系統(tǒng)封裝，簡(jiǎn)化控制模型結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的仿真結(jié)果表明，該控制系統(tǒng)響應(yīng)迅速，抗負(fù)載擾動(dòng)能力較好，仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制策略的有效性。
　　 設(shè)計(jì)制作基于DSP核心的懸浮系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)器，對(duì)懸浮裝置控制系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，搭建旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行懸浮運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明該控制策略能夠控制懸浮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靜止的