磁懸浮轉(zhuǎn)子預(yù)估控制方法的分析與研究.pdf

1、磁懸浮軸承是一種新穎的支承部件，它是由轉(zhuǎn)子、軸承及位置控制器構(gòu)成的機(jī)電一體化系統(tǒng)。它以無機(jī)械接觸、無磨損和無需潤滑等傳統(tǒng)軸承所無法此擬的優(yōu)點(diǎn)而倍受矚目。磁懸浮軸承必須在控制系統(tǒng)的協(xié)助下才能正常工作，且控制器性能的好壞直接影響到磁懸浮軸承的動(dòng)念性能和轉(zhuǎn)子的控制精度。 本文在分析單自由度磁懸浮軸承的基礎(chǔ)上，建立了磁懸浮軸承的簡化數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)出了控制系統(tǒng)模型。在分析PID控制器參數(shù)對(duì)控制系統(tǒng)性能影響的基礎(chǔ)上，提出了采用預(yù)估模糊復(fù)合控制

2、器對(duì)磁懸浮軸承進(jìn)行控制，給出了控制器參數(shù)的整定原則。在MATLAB的SIMULINK環(huán)境下構(gòu)建控制系統(tǒng)模型，用S-function編寫變參數(shù)PID控制器的參數(shù)變化規(guī)則模塊和磁懸浮軸承的非線性模型，并進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真。 根據(jù)磁懸浮軸承的控制系統(tǒng)模型，對(duì)磁懸浮軸承的數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，論述了磁懸浮軸承控制系統(tǒng)中各個(gè)組成部分在系統(tǒng)中的作用，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析比較了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 磁懸浮軸承的控制器設(shè)計(jì)通常是在平衡點(diǎn)附近進(jìn)

3、行線性化，按照線性理論設(shè)計(jì)線性控制器。但是由于磁懸浮軸承有本質(zhì)上的非線性以及傳感器、放大器和AD轉(zhuǎn)換所帶來的綜合延遲，而傳統(tǒng)PID控制器通常不能有效克服被控對(duì)象模型參數(shù)的大范圍變化、非線性因素以及延遲環(huán)節(jié)的影響。本文首先設(shè)計(jì)了基本模糊控制器，并用MATLAB進(jìn)行了仿真研究，為了改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，本文提出采用預(yù)估模糊復(fù)合控制器，在大偏差范圍內(nèi)采用模糊控制，小偏籌范圍內(nèi)采用預(yù)估PID控制，并進(jìn)行了磁懸浮轉(zhuǎn)子起浮特性的仿真，仿真結(jié)果表明這種