磁懸浮尋北儀系統(tǒng)的自適應(yīng)控制.pdf

1、在人類的生產(chǎn)和生活實(shí)踐中，地理方位信息是必不可少的，因此方位指示儀器的研究意義十分重大。千百年來(lái)，人們?yōu)檠芯慷ㄎ慌c定向技術(shù)進(jìn)行了不懈的努力。慣性技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的出現(xiàn)及其應(yīng)用，為研制自主的、精密的方向指示儀器—慣性尋北系統(tǒng)提供了可能。
　　作為一種精密慣性儀表,尋北儀的定向精度在很大程度上取決于它所采用的陀螺的精度。在本文中我們研究的這種磁懸浮陀螺尋北儀，就是通過(guò)采用自適應(yīng)控制方法，利用磁懸浮技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)單自由度陀螺框架軸的無(wú)摩

2、擦懸浮，旨在得到更高的尋北精度，同時(shí)提高定向速度。
　　本文分別從機(jī)械和電控兩方面詳細(xì)介紹了磁懸浮尋北儀系統(tǒng)的各部分結(jié)構(gòu)、功能和磁懸浮軸承的控制原理。并在研究磁軸承簡(jiǎn)化物理模型和分析電磁軸承工作原理的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了電磁軸承的電磁力計(jì)算公式，得出磁軸承的單自由度傳遞函數(shù)，分析了轉(zhuǎn)子低速運(yùn)行時(shí)的特性得出了系統(tǒng)傳遞函數(shù)。
　　由于磁懸浮系統(tǒng)具有開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定和強(qiáng)烈非線性的特點(diǎn)，使得對(duì)磁懸浮尋北儀控制方法的研究成為重要的一環(huán)，其控制器性

3、能的好壞直接影響到磁懸浮尋北儀的動(dòng)態(tài)性能等特性。自適應(yīng)控制因其計(jì)算量較小、魯棒性較強(qiáng)，適合于非最小相位系統(tǒng)等特點(diǎn)而成為磁懸浮控制系統(tǒng)的理想選擇。因此，本文采用自適應(yīng)控制方法實(shí)現(xiàn)對(duì)磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)字控制，并針對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)，分別采用普通PID控制方法和極點(diǎn)配置自適應(yīng)PID控制方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明在磁懸浮尋北儀系統(tǒng)的控制過(guò)程中，極點(diǎn)配置自適應(yīng)PID控制方法明顯優(yōu)于普通PID控制方法，該控制器在穩(wěn)定性及抗干擾性等方面均達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的