軸向控制的磁浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的控制研究.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(diǎn)越來越受到重視，將廣泛應(yīng)用于航空航天、超高速超精密加工機(jī)床等高科技領(lǐng)域。磁軸承承載特性的好壞主要取決于其結(jié)構(gòu)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(yīng)用到其它磁懸浮領(lǐng)域，因此進(jìn)行磁懸浮軸承的穩(wěn)定性分析和控制機(jī)理研究具有極其重要的意義。 本文著重對磁懸浮控制方法和功率放大兩個部分進(jìn)行了研究。首先針對所設(shè)計(jì)的一種新型磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建立了單自由度磁懸浮系統(tǒng)

2、數(shù)學(xué)模型。并在此基礎(chǔ)上展開了相應(yīng)的理論分析，設(shè)計(jì)了常規(guī)PID控制器和專家PID控制器。通過實(shí)驗(yàn)表明：與常規(guī)PID控制器相比，專家PID控制器的單自由度磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有更加良好的穩(wěn)定性和魯棒性，且在較短的時間內(nèi)能達(dá)到平衡，對干擾信號的抑制也取得了令人滿意的效果。 為了保證控制策略的順利實(shí)現(xiàn)，必須有好的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為此先后設(shè)計(jì)出了線性功率放大器和H型PWM功率放大器。對功放的性能測試表明：設(shè)計(jì)出來的線性功放能完成單自由度磁懸浮平臺的穩(wěn)