磁懸浮電主軸的控制策略及工業(yè)應(yīng)用研究.pdf

1、磁懸浮電主軸依靠磁懸浮軸承的電磁力將電主軸懸浮于空間，由于無(wú)接觸且可主動(dòng)控制振動(dòng)，其在壽命、振動(dòng)抑制等方面具有接觸式軸承無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，獲得了越來(lái)越大的關(guān)注。本文針對(duì)磁懸浮電主軸的控制策略和工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　　本文設(shè)計(jì)并制作了一臺(tái)磁懸浮電主軸樣機(jī)，給出了各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)，包括磁懸浮軸承及其電控系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)以及動(dòng)環(huán)與芯軸過盈量等；分析了磁懸浮軸承電磁特性，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的合理性，并分析了該樣機(jī)的動(dòng)靜剛度、模態(tài)、臨界轉(zhuǎn)速以及不平衡響

2、應(yīng)等靜動(dòng)力學(xué)特性；完成了該樣機(jī)的不完全微分PID及混合靈敏度H∞控制策略設(shè)計(jì)，借助ADAMS和Matlab Simulink聯(lián)合仿真校驗(yàn)了磁懸浮軸承承載力以及對(duì)比分析了兩種控制策略的控制效果，并基于F28335DSP數(shù)字控制器實(shí)現(xiàn)了靜態(tài)懸浮和高速旋轉(zhuǎn)；最后測(cè)試了該樣機(jī)的廣義動(dòng)剛度、臨界轉(zhuǎn)速、溫升以及現(xiàn)場(chǎng)磨削性能。
　　測(cè)試結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的磁懸浮電主軸樣機(jī)能夠在42000r/min穩(wěn)定運(yùn)行，兩種控制方式下的最大同頻振幅均在3μ