無軸承異步電機非線性解耦與控制研究.pdf

1、無軸承電機是具有磁軸承優(yōu)點的一種新型特種電機，它不僅拓展了高速電機的應(yīng)用領(lǐng)域，而且其獨具的懸浮機理和結(jié)構(gòu)特點使之在航空航天、高新能源、半導(dǎo)體制造業(yè)、食品加工以及生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域也得到成功的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟進一步發(fā)展，在很多特殊電氣傳動領(lǐng)域必將改變傳統(tǒng)的傳動和傳輸方式，對提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、減少污染將會起到重要作用。
　　 本文首先基于無軸承電機與磁軸承的原理，創(chuàng)造性的構(gòu)建了一種新型五自由度無軸承異步電機，它是由一個三自由

2、度徑向-軸向磁軸承和一個二自由度無軸承異步電機組成。研究了五自由度無軸承異步電機的結(jié)構(gòu)以及徑向懸浮力產(chǎn)生原理，建立了五自由度無軸承異步電機的數(shù)學(xué)模型等。
　　 其次，針對五自由度無軸承異步電機是多變量、非線性、強耦合的被控系統(tǒng)，提出了應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逆系統(tǒng)控制理論策略對其進行動態(tài)解耦控制研究，不僅成功的實現(xiàn)了徑向位移子系統(tǒng)和轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)速）子系統(tǒng)之間無耦合，而且使各個被控量變換成具有線性傳遞關(guān)系，系統(tǒng)設(shè)計得以簡化，并采用線性系統(tǒng)理論進行

3、了綜合和仿真實驗。
　　 再次，分析了無軸承異步電機磁場定向控制和兩套繞組非獨立控制方法的存在缺陷，設(shè)計了無軸承異步電機的磁鏈觀測器，以及基于非線性逆系統(tǒng)理論設(shè)計了無軸承異步電機轉(zhuǎn)子徑向位移子系統(tǒng)控制器，并研究了無軸承異步電機轉(zhuǎn)子徑向位移控制系統(tǒng)。
　　 最后，設(shè)計了無軸承異步電機基于數(shù)字信號處理器DSP的硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)，給出了主程序及各中斷程序流程圖；構(gòu)建了實驗平臺并提出了詳細的實驗測試方案，為進一步開展各項參數(shù)調(diào)