磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的變參數(shù)控制研究.pdf

1、當(dāng)前旋轉(zhuǎn)機(jī)械正在向高速、重載和細(xì)長(zhǎng)方向發(fā)展,磁懸浮軸承具有無(wú)接觸、可主動(dòng)控制等特點(diǎn),被廣泛認(rèn)為是下一代高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承裝置。傳統(tǒng)的PID控制雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且具有一定的魯棒性,但單一的控制參數(shù)很難同時(shí)保證磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)所需的低頻和高頻特性。而基于狀態(tài)反饋的最優(yōu)控制、魯棒控制等現(xiàn)代控制策略由于算法復(fù)雜,可實(shí)現(xiàn)性較差。本文建立了磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),分析了控制參數(shù)對(duì)柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。從理論上提出了基于轉(zhuǎn)速的變參數(shù)控制方

2、法,并分析了該方法的可行性和參數(shù)跳變時(shí)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在理論分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)TMS320F2812 DSP的捕獲單元將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號(hào)引入控制器,在不同轉(zhuǎn)速區(qū)段選取不同的PID參數(shù)控制徑向磁懸浮軸承,采用C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言混編的方式編寫(xiě)控制軟件,實(shí)現(xiàn)了基于TMS320F2812 DSP五自由度磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的變參數(shù)PID控制,并通過(guò)系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。理論分析和試驗(yàn)研究結(jié)果表明,采用變參數(shù)控制策略能夠滿(mǎn)足系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速區(qū)段對(duì)