主動(dòng)磁懸浮軸承是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是一種新型的高性能支承部件。由于其具有諸多優(yōu)點(diǎn),從而應(yīng)用需求越來越廣。但由于技術(shù)復(fù)雜、難度大等原因,目前國(guó)內(nèi)的磁懸浮軸承研究大多處于實(shí)驗(yàn)室階段。 根據(jù)工程應(yīng)用需要,在滿足控制性能要求情況下,本著成本低、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的原則,對(duì)軸向磁懸浮軸承及控制系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。 主要工作體現(xiàn)在: (1)根據(jù)具體的應(yīng)用要求,建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,對(duì)軸向磁懸浮軸承的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電磁線圈進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (2)針對(duì)軸向磁懸浮軸承的特點(diǎn),對(duì)位移檢測(cè)進(jìn)行分析研究,設(shè)計(jì)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)特性好、精度高、成本小等優(yōu)點(diǎn)的電容位移傳感器作為磁懸浮軸承檢測(cè)裝置。 (3)通過對(duì)磁懸浮軸承常用控制實(shí)現(xiàn)方法研究,采用脈寬調(diào)制信號(hào)控制線圈開關(guān)的思想,省去功率放大器的設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 實(shí)現(xiàn)了自行設(shè)計(jì)的電容位移傳感器在磁懸浮軸承中進(jìn)行位移檢測(cè)的運(yùn)用,以及無須專門進(jìn)行功率放大器設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的軸向磁懸浮軸承控制精度高,具有一定的承載能力和剛度,抗外界擾動(dòng)性能強(qiáng);且成本較低,控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到了簡(jiǎn)化。
【學(xué)位單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH133.3
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 磁懸浮軸承簡(jiǎn)介
        1.1.1 磁懸浮軸承及其分類
        1.1.2 磁懸浮軸承的特點(diǎn)
    1.2 磁懸浮軸承技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展過程及現(xiàn)狀
        1.2.1 磁懸浮軸承技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展過程
        1.2.2 磁懸浮軸承的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 磁懸浮軸承的發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 論文主要工作
2 軸向磁懸浮軸承系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 磁懸浮軸承系統(tǒng)的組成及工作原理
    2.2 磁軸承的電磁場(chǎng)理論及數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 電磁場(chǎng)理論及電磁力計(jì)算
        2.2.2 軸向磁軸承的數(shù)學(xué)模型
    2.3 軸向磁軸承的設(shè)計(jì)
        2.3.1 軸向磁軸承的結(jié)構(gòu)形式
        2.3.2 勵(lì)磁材料的選擇
        2.3.3 線圈設(shè)計(jì)
        2.3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3 軸向磁軸承位移檢測(cè)技術(shù)研究
    3.1 位移檢測(cè)的作用和要求
    3.2 位移傳感器類型及特點(diǎn)
    3.3 電容式位移傳感器設(shè)計(jì)
        3.3.1 電容位移傳感器原理
        3.3.2 電容位移傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 電容位移傳感器的安裝
        3.3.4 轉(zhuǎn)換電路的實(shí)現(xiàn)
        3.3.5 干擾問題的解決措施
4 控制方法研究
    4.1 控制方式及要求
    4.2 目前磁軸承中運(yùn)用的控制思想
        4.2.1 PID控制
        4.2.2 模糊控制
        4.2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
        4.2.4 常用的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
    4.3 本文中采用的控制形式
        4.3.1 整體控制思想
        4.3.2 控制系統(tǒng)電路
        4.3.3 PID參數(shù)的整定
5 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    5.1 開關(guān)頻率確定
    5.2 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 控制精度實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 外界擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)
    5.3 實(shí)驗(yàn)分析
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 軸向磁軸承整體裝配圖
附錄2 上下止推軸承圖
附錄3 磁軸承殼體圖
附錄4 磁軸承芯軸圖
附錄5 磁軸承上蓋圖
附錄6 磁軸承下蓋圖
附錄7 線圈及隔圈圖

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 陸陳;軸向磁懸浮軸承位移檢測(cè)技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

2 花榕澤;軸向磁懸浮軸承位移檢測(cè)與控制系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2012年

3 裴延濤;磁懸浮推力軸承機(jī)電結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)研究[D];大連交通大學(xué);2010年

4 劉文磊;磁懸浮軸承電控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2868374