基于DSP的磁懸浮盤片控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、在一千多年前人們開始了對磁場的認(rèn)識和應(yīng)用，從19世紀(jì)開始磁場的特殊性能引起人們的重視，對磁場的應(yīng)用和研究達到高潮。但是磁場的作用機理是一個非常復(fù)雜的自然現(xiàn)象，人們對其認(rèn)識還有待深入。 磁懸浮支承技術(shù)在設(shè)備向小型、微型化方向發(fā)展時，對空間的要求越來越緊湊，因此希望磁懸浮支承所占有的空間越小越好。如磁懸浮心臟泵安放在病人體內(nèi)時要求盡量小以減輕痛苦、硬盤體積要求越來越小以適應(yīng)電腦小型化高密度方向的發(fā)展等等。以兩個徑向磁力軸承和一個軸向

2、磁力軸承為特征的傳統(tǒng)磁懸浮支承結(jié)構(gòu)不易實現(xiàn)小型化方向的發(fā)展；同時對于盤狀磁懸浮轉(zhuǎn)子的支承，如果采用傳統(tǒng)磁懸浮支承結(jié)構(gòu)，還需加輔助的機械支承結(jié)構(gòu)才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)子定位，這不利于小型化趨勢。另外對于普通的磁懸浮轉(zhuǎn)子，也希望其磁懸浮支承結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)盡量簡化。本文以磁懸浮盤片為研究對象，開展了基于DSP的磁懸浮盤片的數(shù)字控制系統(tǒng)的研究，建立了先進的硬件研究平臺，并對傳統(tǒng)PID算法和基于模式識別的多模態(tài)控制進行了研究。 本文基于控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模

3、型，提出了適合本控制對象的磁懸浮盤片數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，以TMS320C6713為核心處理器，設(shè)計了控制器的硬件電路并進行優(yōu)化，包括使用抗混疊濾波器對輸入信號進行濾波，提高了輸入信號的精確性，設(shè)計A/D轉(zhuǎn)換電路對傳感器信號進行無相位差采集等?；诜稚⑹娇刂扑枷耄诖艖腋”P片控制系統(tǒng)中應(yīng)用了傳統(tǒng)的PID算法，并根據(jù)磁懸浮盤片的實際要求提出了基于模式識別的多模態(tài)控制算法，實現(xiàn)了系統(tǒng)的較好控制。 最后本文利用MATLAB進行了仿真