磁懸浮異步電動(dòng)機(jī)逆系統(tǒng)解耦控制的研究.pdf

1、無軸承異步電機(jī)具備異步電機(jī)和磁軸承的特點(diǎn)，既可產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電磁轉(zhuǎn)矩，又能產(chǎn)生支承轉(zhuǎn)子的徑向懸浮力，使轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)無機(jī)械接觸旋轉(zhuǎn)。近幾年來，無軸承電機(jī)已應(yīng)用到高速機(jī)床電主軸、渦流分子泵、壓縮機(jī)、人工心臟泵和計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)等特殊傳動(dòng)領(lǐng)域，給很多難以實(shí)現(xiàn)的電氣傳動(dòng)提供了實(shí)現(xiàn)途徑。 無軸承異步電機(jī)是一個(gè)強(qiáng)耦合、非線性多變量的復(fù)雜系統(tǒng)，本文重點(diǎn)開展了無軸承異步電機(jī)的基礎(chǔ)理論和逆系統(tǒng)解耦研究，建立了無軸承異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，研究了基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)

2、定向的無軸承異步電機(jī)控制系統(tǒng)，無軸承異步電機(jī)逆系統(tǒng)解耦控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了數(shù)字控制系統(tǒng)，具體內(nèi)容： 首先，介紹了無軸承異步電機(jī)徑向懸浮力的產(chǎn)生原理，推導(dǎo)了徑向懸浮力和電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分的數(shù)學(xué)模型，并建立了無軸承異步電機(jī)的狀態(tài)方程。 其次，針對(duì)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和徑向懸浮力之間的耦合特性，研究了基于轉(zhuǎn)矩繞組轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制的無軸承異步電機(jī)控制策略，建立了基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制的無軸承異步電機(jī)結(jié)構(gòu)框圖和仿真模型，最后利用Matlab/Simu

3、link仿真軟件對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。 再次，根據(jù)狀態(tài)方程分析出系統(tǒng)的可逆之后，基于無軸承異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用α階解析逆系統(tǒng)方法對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)解耦控制，把構(gòu)造出的解析逆系統(tǒng)與原控制系統(tǒng)復(fù)合，使無軸承異步電機(jī)系統(tǒng)解耦成轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速和磁鏈三種相對(duì)獨(dú)立的偽線性子系統(tǒng)，然后對(duì)偽線性子系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)控制，以達(dá)到令人滿意的控制效果。 最后，設(shè)計(jì)了無軸承異步電機(jī)的數(shù)字系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)，介紹了主要的硬件系統(tǒng)組成；針對(duì)無