智能化磁懸浮軸承系統(tǒng)中靜態(tài)參數識別與控制技術研究.pdf

1、磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉子懸浮于空間，使轉子與定子之間沒有機械接觸的一種新型高性能軸承，具有壽命長、能耗低、噪聲小、無需潤滑等優(yōu)點，在航空航天、能源、交通、機器人等高科技領域有著廣泛的應用前景。 磁懸浮軸承的研究涉及多個學科領域的專業(yè)知識，增加了其設計工作的難度，使得磁懸浮軸承的推廣和應用受到一定的限制。針對這一問題，在國家自然科學基金資助項目“磁軸承智能化的機理及其關鍵技術研究”中提出了一種可以降低設計者要求的“在線設計”

2、方法。本文就是根據這個思想對其實現的可能性及其具體過程進行了分析研究，其主要內容是：基于磁懸浮系統(tǒng)的模型特征，建立了系統(tǒng)相關靜態(tài)參數的識別與分析方法；同時，在對系統(tǒng)的動態(tài)特點分析的基礎上，提出了系統(tǒng)部分動態(tài)參數“在線識別”的初步構想。 本文首先在分析磁懸浮軸承工作原理的基礎上，描述了單自由度磁懸浮系統(tǒng)數學模型，并對原平衡板模型的分析中的不足做出了相應的改進與完善，使模型更加接近于實際系統(tǒng)，為控制器的設計打下了基礎。并根據模型的分

3、析，建立了單自由度磁懸浮(平衡板)實驗臺。 在控制器方面，本文應用以美國TI(Texas Instruments)公司的數字信號處理器(DSP)芯片(型號：TMS320LF2407A)為核心的開發(fā)仿真系統(tǒng)、電渦流位移傳感器、自制的A/D和D/A調理電路和功率放大電路，構成單自由度磁懸浮(平衡板)系統(tǒng)的數字控制器硬件系統(tǒng)。 在系統(tǒng)控制軟件設計方面，采用基于不完全微分PID的控制策略，針對傳統(tǒng)實驗試湊法PID控制參數尋找困難