高可靠磁懸浮軸承數(shù)字控制器的研究.pdf

1、文中對(duì)磁懸浮軸承數(shù)字控制器的可靠性進(jìn)行了研究，根據(jù)磁懸浮軸承數(shù)字控制器的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)，將其分為DSP（Digital Signal Processor）芯片以及信號(hào)輸入、輸出通道三個(gè)部分，并分析了每個(gè)部分可能發(fā)生的故障類(lèi)型，針對(duì)不同的故障類(lèi)型研究了相應(yīng)的故障診斷與處理方法，并以美國(guó)TI（Texas Instruments）公司的浮點(diǎn)DSP芯片TMS320VC33為核心研制了高可靠磁懸浮軸承數(shù)字控制器。該數(shù)字控制器具有容錯(cuò)能力，能夠在磁懸浮

2、軸承工作的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP芯片以及信號(hào)輸入、輸出通道故障的診斷與處理。
　　 文中應(yīng)用該數(shù)字控制器，在五自由度磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了轉(zhuǎn)子靜態(tài)懸浮和高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)，并進(jìn)行了可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)。在靜態(tài)懸浮試驗(yàn)中該數(shù)字控制器實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮并使其各自由度的位移振動(dòng)峰峰值小于5μm；在高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)中，使整個(gè)磁懸浮軸承系統(tǒng)在轉(zhuǎn)子處于36000r/min的高轉(zhuǎn)速下仍然保持穩(wěn)定。在可靠性驗(yàn)證試驗(yàn)中，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于30000r/min的高轉(zhuǎn)速下手

3、動(dòng)復(fù)位主DSP芯片，控制器能夠在極短的時(shí)間內(nèi)判斷出故障并切換到備用DSP芯片，在整個(gè)故障處理過(guò)程中磁懸浮軸承系統(tǒng)保持穩(wěn)定。同樣在轉(zhuǎn)子處于30000r/min的高轉(zhuǎn)速下任意切斷單個(gè)或多個(gè)信號(hào)傳輸通道，控制器能迅速判斷出故障通道并切換到備用通道，且切換過(guò)程對(duì)轉(zhuǎn)子狀態(tài)沒(méi)有任何影響。
　　 研究結(jié)果表明：文中研制的高可靠磁懸浮軸承數(shù)字控制器能夠在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP芯片以及信號(hào)輸入、輸出通道故障的診斷及處理，為磁懸浮軸承系