軸向控制的磁浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設計與控制.pdf

1、磁懸浮軸承由于無摩擦、無磨損、無需潤滑、壽命長、低功耗、無噪聲等優(yōu)點越來越受到重視，將廣泛應用于航空航天、超高速超精密加工機床等高科技領域。磁軸承承載特性的好壞主要取決于其結構參數(shù)和控制系統(tǒng)。磁懸浮軸承的穩(wěn)定性分析和控制方法可以應用到其它磁懸浮領域，因此進行磁懸浮軸承的穩(wěn)定性分析和控制機理研究具有極其重要的意義。 本文提出了一種新型軸向控制的磁浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裝置，應用磁荷法計算了構成徑向磁軸承的永磁鐵的磁力。分析了新型磁懸浮軸承的承

2、載和剛度特性，進而進行了磁軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。分析表明，該新型磁懸浮軸承在四個自由度上有自動穩(wěn)定的能力，只要在z方向上進行主動控制即可實現(xiàn)穩(wěn)定懸浮。 本文還對控制方法進行了研究。把軸向磁軸承作為控制方法的研究對象，建立了軸向磁軸承的電流模型，提出了PID控制的方法。根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)和解析法完成了PID控制參數(shù)的整定，確定了PID控制參數(shù)的范圍。分析了采用PID控制方法對磁軸承系統(tǒng)的影響。結果表明，采用PID控制可以實現(xiàn)磁軸承