磁懸浮軸承數(shù)字控制器的研究.pdf

1、磁懸浮軸承是一種新型的支撐部件,由于它具有無摩擦、無需潤滑、壽命長等優(yōu)點(diǎn),越來越受到科技界和企業(yè)界的重視.它是一種高新技術(shù),涉及到電磁學(xué)、機(jī)械學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、控制理論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多領(lǐng)域.本文的工作是研究磁懸浮軸承的數(shù)字控制器.主要內(nèi)容如下:首先,在簡單分析了磁懸浮軸承工作原理的基礎(chǔ)上,從單自由度入手,通過對(duì)16極徑向軸承的力學(xué)分析,推導(dǎo)了單自由度情況下電磁力與控制電流、轉(zhuǎn)子位移之間的非線性關(guān)系.并在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了二自由度情況

2、下轉(zhuǎn)子的受力情況.針對(duì)磁軸承系統(tǒng)的固有特性,提出了在不同的區(qū)間采用不同的控制算法.即在軸承的線性范圍內(nèi)采用不完全微分PID算法,該算法具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)節(jié)時(shí)間短和無靜差等優(yōu)點(diǎn),通過仿真發(fā)現(xiàn)控制參數(shù)與系統(tǒng)性能之間的關(guān)系;而在非線性情況下采用模糊控制算法,該算法是一種本質(zhì)非線性的控制算法,能夠很好的矯正系統(tǒng)中的非線性因素.對(duì)整個(gè)軸承系統(tǒng)而言,它是個(gè)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,考慮到系統(tǒng)性能會(huì)受到各種因素的影響,例如功放靜態(tài)偏置電流、軸承磁極的擺放