無軸承異步電機(jī)非線性解耦與控制研究.pdf

1、無軸承電機(jī)是具有磁軸承優(yōu)點(diǎn)的一種新型特種電機(jī)，它不僅拓展了高速電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，而且其獨(dú)具的懸浮機(jī)理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使之在航空航天、高新能源、半導(dǎo)體制造業(yè)、食品加工以及生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域也得到成功的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，在很多特殊電氣傳動(dòng)領(lǐng)域必將改變傳統(tǒng)的傳動(dòng)和傳輸方式，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、減少污染將會(huì)起到重要作用。
　　 本文首先基于無軸承電機(jī)與磁軸承的原理，創(chuàng)造性的構(gòu)建了一種新型五自由度無軸承異步電機(jī)，它是由一個(gè)三自由

2、度徑向-軸向磁軸承和一個(gè)二自由度無軸承異步電機(jī)組成。研究了五自由度無軸承異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)以及徑向懸浮力產(chǎn)生原理，建立了五自由度無軸承異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型等。
　　 其次，針對(duì)五自由度無軸承異步電機(jī)是多變量、非線性、強(qiáng)耦合的被控系統(tǒng)，提出了應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)控制理論策略對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)解耦控制研究，不僅成功的實(shí)現(xiàn)了徑向位移子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)速）子系統(tǒng)之間無耦合，而且使各個(gè)被控量變換成具有線性傳遞關(guān)系，系統(tǒng)設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化，并采用線性系統(tǒng)理論進(jìn)行

3、了綜合和仿真實(shí)驗(yàn)。
　　 再次，分析了無軸承異步電機(jī)磁場(chǎng)定向控制和兩套繞組非獨(dú)立控制方法的存在缺陷，設(shè)計(jì)了無軸承異步電機(jī)的磁鏈觀測(cè)器，以及基于非線性逆系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)了無軸承異步電機(jī)轉(zhuǎn)子徑向位移子系統(tǒng)控制器，并研究了無軸承異步電機(jī)轉(zhuǎn)子徑向位移控制系統(tǒng)。
　　 最后，設(shè)計(jì)了無軸承異步電機(jī)基于數(shù)字信號(hào)處理器DSP的硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)，給出了主程序及各中斷程序流程圖；構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并提出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案，為進(jìn)一步開展各項(xiàng)參數(shù)調(diào)