磁懸浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、磁懸浮技術(shù)是一門新興的機(jī)電一體化技術(shù)，它具有無摩擦、無磨損、無需潤(rùn)滑、低功耗、低噪聲、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到重視。磁懸浮系統(tǒng)性能的優(yōu)劣很大程度上取決于控制系統(tǒng)的性能好壞，因此開展磁懸浮系統(tǒng)的研究就具有重要的意義。 本文著重對(duì)磁懸浮控制方法和功率放大兩個(gè)部分進(jìn)行了研究。首先針對(duì)所設(shè)計(jì)的一種新型磁懸浮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分別建立了單自由度磁懸浮系統(tǒng)和五自由度磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。并在此基礎(chǔ)上展開了相應(yīng)的理論分析，設(shè)計(jì)了數(shù)字PID控制器和自

2、校正PID控制器。通過實(shí)驗(yàn)表明：與常規(guī)PID控制器相比，基于自校正PID控制器的單自由度磁懸浮系統(tǒng)有更加良好的穩(wěn)定性和魯棒性，且在較短的時(shí)間內(nèi)能達(dá)到平衡，對(duì)干擾信號(hào)的抑制也取得了令人滿意的效果。 為了保證控制策略的順利實(shí)現(xiàn)，必須有好的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為此先后設(shè)計(jì)出了線性功率放大器和H型PWM功率放大器。對(duì)功放的性能測(cè)試表明：設(shè)計(jì)出來的線性功放能完成單自由度磁懸浮平臺(tái)的穩(wěn)定懸浮，但提供的電流范圍有限，為了解決提供電流的不足，又設(shè)計(jì)出了H