電磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、主動電磁軸承是一種利用可控電磁力將轉(zhuǎn)子懸浮起來的新型軸承，具有無摩擦、無污染、長壽命等傳統(tǒng)軸承無法比擬的優(yōu)點。它是一個典型的機電一體化系統(tǒng)，包括電氣控制系統(tǒng)(傳感器、功率放大器、控制器)和機械系統(tǒng)(電磁軸承定子、轉(zhuǎn)子、執(zhí)行線圈)，其性能的好壞主要取決于電氣控制系統(tǒng)的性能。本文以主動電磁軸承的控制器和功率放大器為研究對象，對其進行了深入的研究。 本文首先介紹了電磁軸承系統(tǒng)的組成和原理，對其各部分功能進行了分析，建立了單自由度電磁軸

2、承系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并利用MATLAB對其特性進行了仿真。 接著討論了電磁軸承的開關(guān)功率放大器，對其拓撲結(jié)構(gòu)、調(diào)制方法、控制方式等做了分析。詳細介紹了本文設(shè)計的兩電平和三電平PWM開關(guān)功放的電路結(jié)構(gòu)、控制電路、效率和紋波等，對功放的特性進行了仿真并測試了其性能。 然后介紹了電磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分為硬件和軟件兩方面對其進行了詳細的闡述。硬件設(shè)計方面主要包括微處理器的選擇、傳感器濾波電路、DAC連接、DSP外設(shè)接口等，