智能化磁懸浮軸承系統(tǒng)中靜態(tài)參數(shù)識別與控制技術(shù)研究.pdf

1、磁懸浮軸承是利用磁力作用將轉(zhuǎn)子懸浮于空間，使轉(zhuǎn)子與定子之間沒有機械接觸的一種新型高性能軸承，具有壽命長、能耗低、噪聲小、無需潤滑等優(yōu)點，在航空航天、能源、交通、機器人等高科技領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。 磁懸浮軸承的研究涉及多個學科領(lǐng)域的專業(yè)知識，增加了其設(shè)計工作的難度，使得磁懸浮軸承的推廣和應用受到一定的限制。針對這一問題，在國家自然科學基金資助項目“磁軸承智能化的機理及其關(guān)鍵技術(shù)研究”中提出了一種可以降低設(shè)計者要求的“在線設(shè)計”

2、方法。本文就是根據(jù)這個思想對其實現(xiàn)的可能性及其具體過程進行了分析研究，其主要內(nèi)容是：基于磁懸浮系統(tǒng)的模型特征，建立了系統(tǒng)相關(guān)靜態(tài)參數(shù)的識別與分析方法；同時，在對系統(tǒng)的動態(tài)特點分析的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)部分動態(tài)參數(shù)“在線識別”的初步構(gòu)想。 本文首先在分析磁懸浮軸承工作原理的基礎(chǔ)上，描述了單自由度磁懸浮系統(tǒng)數(shù)學模型，并對原平衡板模型的分析中的不足做出了相應的改進與完善，使模型更加接近于實際系統(tǒng)，為控制器的設(shè)計打下了基礎(chǔ)。并根據(jù)模型的分

3、析，建立了單自由度磁懸浮(平衡板)實驗臺。 在控制器方面，本文應用以美國TI(Texas Instruments)公司的數(shù)字信號處理器(DSP)芯片(型號：TMS320LF2407A)為核心的開發(fā)仿真系統(tǒng)、電渦流位移傳感器、自制的A/D和D/A調(diào)理電路和功率放大電路，構(gòu)成單自由度磁懸浮(平衡板)系統(tǒng)的數(shù)字控制器硬件系統(tǒng)。 在系統(tǒng)控制軟件設(shè)計方面，采用基于不完全微分PID的控制策略，針對傳統(tǒng)實驗試湊法PID控制參數(shù)尋找困難