飛輪儲能裝置中電磁軸承控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著能源問題日益嚴重，人們對提高能源利用率、減少能源浪費更加關(guān)注，飛輪儲能技術(shù)作為一種新型的清潔儲能方式，越來越受到能源界研究人員的重視。飛輪儲能系統(tǒng)是典型的機電一體化系統(tǒng)，包含機械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。本文以600Wh飛輪儲能系統(tǒng)試驗樣機為研究對象，重點研究電磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)，主要目標是設(shè)計出響應(yīng)速度快、控制性能優(yōu)良、經(jīng)濟適用的控制系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了電磁軸承系統(tǒng)的組成和原理，對其各部分功能進行分析，建立單自由度電磁軸承控制系

2、統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；推導(dǎo)出電磁軸承控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并用MATLAB對系統(tǒng)特性進行仿真，并討論不同 PID控制參數(shù)對等效阻尼和等效剛度的影響。
　　接著介紹開關(guān)功率放大器的工作原理，對其拓撲結(jié)構(gòu)、調(diào)制方法、控制策略等進行分析。詳細介紹了本文所設(shè)計的兩電平PWM開關(guān)功放的電路結(jié)構(gòu)、效率和紋波等，并對功率放大器進行實驗，測試其性能。
　　然后介紹電磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)和監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，分別對硬件和軟件兩方面進行介紹。數(shù)字控制系統(tǒng)硬件設(shè)