主動磁力軸承魯棒控制算法研究及其控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、磁力軸承作為一種高科技產(chǎn)品，是支承領(lǐng)域的重大變革。因為其一系列獨特的性能使它擁有廣泛的應(yīng)用前景和很高的實用價值。本文的研究對象主要是針對主動磁力軸承轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)，研究的主要目標是應(yīng)用魯棒H∞原理設(shè)計磁力軸承控制器，同時給出主動磁力軸承系統(tǒng)的硬件設(shè)計框架。 首先，本文簡要的介紹了磁力軸承的基本工作原理，對磁力軸承磁場中的電磁力進行了計算推導，同時建立了磁力軸承系統(tǒng)的數(shù)學模型，為后面的分析奠定基礎(chǔ)。 其次，通過磁力軸承系統(tǒng)的

2、不確定性分析，介紹了關(guān)于H∞控制標準設(shè)計問題的描述，進而利用H∞控制理論的混合靈敏度方法，根據(jù)系統(tǒng)受擾情況選擇合適的加權(quán)函數(shù)，設(shè)計出能使該系統(tǒng)穩(wěn)定且具有良好魯棒性的H∞控制器，其中對加權(quán)函數(shù)的選擇原則作了比較詳盡的闡述。 再次，借用MATLAB工具，通過計算機仿真將H∞控制器和PID控制器的控制效果進行了對比，并分析了各種情況下系統(tǒng)的起浮性能。仿真實驗驗證了利用H∞混合靈敏度理論設(shè)計的單自由度H∞控制器的閉環(huán)系統(tǒng)具有良好穩(wěn)定性和

3、魯棒性，對干擾信號和不確定參數(shù)具有令人滿意的抑制效果。 最后，介紹了基于DSP芯片TMS320LF2812設(shè)計的磁力軸承系統(tǒng)的控制器，并以其為中心詳盡地對A/D通道設(shè)計，D/A通道設(shè)計作出必要的說明。為了構(gòu)成完整的磁力軸承控制系統(tǒng)，本文也給出了包括濾波電路在內(nèi)的各種必要的外圍電路，如電源電路，仿真接口等。除此之外，傳感器和功率放大器也是構(gòu)成磁力軸承系統(tǒng)的重要組成部分，在文章中給出了選擇和設(shè)計的方法。 在文章的最后對本論文