【摘要】：磁軸承是利用電磁力將轉(zhuǎn)子懸浮于空間的一種新型軸承,由于其具有無(wú)機(jī)械接觸、無(wú)磨損、無(wú)需潤(rùn)滑、壽命長(zhǎng)、能耗低、噪聲小等一系列傳統(tǒng)軸承無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)而倍受矚目。但是,在磁軸承研究領(lǐng)域主要以主動(dòng)的直流驅(qū)動(dòng)式磁軸承為研究對(duì)象,而直流功放相對(duì)于逆變器成本較高。本課題在國(guó)家自然科學(xué)基金(50575099)的支持下,研究一種新型結(jié)構(gòu)的采用逆變器供電的交流混合磁軸承。論文在已設(shè)計(jì)的交流混合磁軸承結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,率先采用自抗擾控制技術(shù)研究交流混合磁軸承的解耦控制和轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)補(bǔ)償,具體研究工作如下: 首先,介紹了由交流混合磁軸承支承的電主軸的結(jié)構(gòu),采用等效磁路法對(duì)交流混合磁軸承的磁路進(jìn)行了分析,在推導(dǎo)出懸浮力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上,建立了五自由度交流混合磁軸承電主軸的狀態(tài)方程,計(jì)算了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)。 其次,闡述了自抗擾控制器的基本理論,在介紹軸向混合磁軸承工作原理和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了磁軸承的自抗擾控制器,利用MATLAB軟件對(duì)所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn),并進(jìn)行了性能分析。 再次,闡述了自抗擾控制器用于多變量耦合系統(tǒng)時(shí)的解耦控制方案,設(shè)計(jì)了五自由度交流混合磁軸承的自抗擾解耦控制系統(tǒng),給出了解耦控制系統(tǒng)的MATLAB/SIMULINK仿真框圖,進(jìn)行了系統(tǒng)階躍響應(yīng)、轉(zhuǎn)子起浮、抗干擾和魯棒性試驗(yàn)。 最后,介紹了轉(zhuǎn)子振動(dòng)產(chǎn)生的原因,建立了轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)方程,設(shè)計(jì)了基于跟蹤微分器濾波和坐標(biāo)變換的交流混合磁軸承不平衡振動(dòng)補(bǔ)償控制策略,并進(jìn)行了控制策略的仿真驗(yàn)證。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH133.3
【圖文】：

圖一3oer一ikonLeybo一d磁懸浮分子泵圖1.4麥克維爾磁懸浮冷水機(jī)組山獷磁軸承無(wú)任何機(jī)械磨損，無(wú)潤(rùn)滑劑，因此沒(méi)有相關(guān)的污染和使用石:醫(yī)學(xué)I..已經(jīng)成功應(yīng)用一于人廠自爪壓泵、人工心臟或心室輔助器。圖1.5Levitl-onix公;一司生產(chǎn)的人工血壓泵，圖6為人工血壓泵及控制系統(tǒng)如何用

圖1.1衛(wèi)星用飛輪電池圖1.2IBAG電主軸磁軸承在機(jī)械加工領(lǐng)域中主要應(yīng)用于磨床、銑床和鉆床等的電主軸中。應(yīng)用磁軸承的電主軸具有以下優(yōu)點(diǎn):高轉(zhuǎn)速，金屬切削速度高;無(wú)磨損，可靠性高振動(dòng)引起的誤差小，加工精度高;可以對(duì)電主軸進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。圖1.2為工BA公司所生產(chǎn)的電主軸。透平機(jī)械是磁軸承應(yīng)用的另一個(gè)主要領(lǐng)域。尤其是在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械方面，磁軸承更加顯小出它的優(yōu)越性能。磁軸承已成功應(yīng)用于高速離心機(jī)、分子泵、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、氣體膨脹機(jī)等。圖1.3為Oer!ikonLeybold公司生產(chǎn)的磁懸浮分子泵。圖1.4為麥克維爾公司為一節(jié)能環(huán)保大樓設(shè)計(jì)的磁懸浮冷水機(jī)組。

圖1.1衛(wèi)星用飛輪電池圖1.2IBAG電主軸磁軸承在機(jī)械加工領(lǐng)域中主要應(yīng)用于磨床、銑床和鉆床等的電主軸中。應(yīng)用磁軸承的電主軸具有以下優(yōu)點(diǎn):高轉(zhuǎn)速，金屬切削速度高;無(wú)磨損，可靠性高振動(dòng)引起的誤差小，加工精度高;可以對(duì)電主軸進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。圖1.2為工BA公司所生產(chǎn)的電主軸。透平機(jī)械是磁軸承應(yīng)用的另一個(gè)主要領(lǐng)域。尤其是在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械方面，磁軸承更加顯小出它的優(yōu)越性能。磁軸承已成功應(yīng)用于高速離心機(jī)、分子泵、壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、氣體膨脹機(jī)等。圖1.3為Oer!ikonLeybold公司生產(chǎn)的磁懸浮分子泵。圖1.4為麥克維爾公司為一節(jié)能環(huán)保大樓設(shè)計(jì)的磁懸浮冷水機(jī)組。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2806818