磁懸浮電主軸的控制策略及工業(yè)應用研究.pdf

1、磁懸浮電主軸依靠磁懸浮軸承的電磁力將電主軸懸浮于空間，由于無接觸且可主動控制振動，其在壽命、振動抑制等方面具有接觸式軸承無可比擬的優(yōu)點，獲得了越來越大的關注。本文針對磁懸浮電主軸的控制策略和工業(yè)應用進行了研究。
　　本文設計并制作了一臺磁懸浮電主軸樣機，給出了各環(huán)節(jié)設計參數，包括磁懸浮軸承及其電控系統(tǒng)、轉子系統(tǒng)以及動環(huán)與芯軸過盈量等；分析了磁懸浮軸承電磁特性，驗證了設計的合理性，并分析了該樣機的動靜剛度、模態(tài)、臨界轉速以及不平衡響

2、應等靜動力學特性；完成了該樣機的不完全微分PID及混合靈敏度H∞控制策略設計，借助ADAMS和Matlab Simulink聯(lián)合仿真校驗了磁懸浮軸承承載力以及對比分析了兩種控制策略的控制效果，并基于F28335DSP數字控制器實現了靜態(tài)懸浮和高速旋轉；最后測試了該樣機的廣義動剛度、臨界轉速、溫升以及現場磨削性能。
　　測試結果表明，本文所設計的磁懸浮電主軸樣機能夠在42000r/min穩(wěn)定運行，兩種控制方式下的最大同頻振幅均在3μ