磁懸浮系統(tǒng)控制過程的理論基礎和技術實現(xiàn).pdf

1、磁懸浮技術是利用磁場力將物體懸浮于空間，使其與其它物體沒有直接機械接觸的一種新型支承技術。由于它具有無摩擦、無磨損、無污染、低噪聲以及壽命長等優(yōu)點，也是目前研究熱門的重要原因，因此它在交通、航空航天、機械加工等高科技領域有著廣泛的應用前景。 磁懸浮系統(tǒng)是涉及眾多學科和領域的綜合系統(tǒng)。影響磁懸浮系統(tǒng)性能的最關鍵部件是控制器的性能?？刂破鞯男阅芑緵Q定了整個系統(tǒng)的最終性能，如：控制精度、剛度、魯棒性等。而影響控制器性能的除了自身的設

2、計外還與調(diào)試過程密切相關。因此，本文在研究控制器設計方法的基礎上，重點介紹控制器的調(diào)試過程。首先，將磁懸浮系統(tǒng)的支承方式分為兩種：平動支承和轉動支承。本文在分析了兩種不同支承形式的單自由度磁懸浮系統(tǒng)數(shù)學模型的基礎上，用傳統(tǒng)線性方法和離散分析方法對兩種支承方法進行設計，然后以此為依據(jù)，分析它們對應的多自由度磁懸浮系統(tǒng)，并以磁懸浮軸承為例建立了考慮陀螺效應的多自由度磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學模型。 其次，在磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學模型基礎上，介紹了相

3、對應的控制器、控制方案和功率放大器等系統(tǒng)關鍵環(huán)節(jié)的設計過程，其中包括運用現(xiàn)代計算機技術在磁懸浮系統(tǒng)控制中的的設計思想。以上述設計思想為基礎，介紹設計多自由度磁懸浮系統(tǒng)的控制器的方法與一般步驟，并介紹在調(diào)試過程中解決陀螺效應問題和超靜定力問題的方法。 接著，介紹了單自由度磁懸浮數(shù)控系統(tǒng)的硬件設計方法和調(diào)試過程。為建立5自由度數(shù)字控制系統(tǒng)奠定了理論和技術基礎。 本文的理論分析結果均經(jīng)過實驗得到了證明。本文詳細介紹了1個磁懸浮