磁軸承是利用電磁力將轉(zhuǎn)子懸浮于定子幾何中心的一種非接觸式的新型高性能軸承,它具有無摩擦、無磨損、無需潤滑和密封、高速度、高精度、壽命長等一系列優(yōu)良品質(zhì),為高速電主軸系統(tǒng)技術(shù)水平的提高創(chuàng)造了有利條件。目前,對磁軸承的研究主要還是以主動直流控制式磁軸承為對象,一個徑向主動直流控制式磁軸承通常采用兩個雙極性功放,導(dǎo)致主動直流控制式磁浮電主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、成本高,難以在工程中推廣應(yīng)用。論文在國家自然科學(xué)基金(50575099)的支持下,根據(jù)無軸承電機(jī)原理,研究設(shè)計(jì)一種新型結(jié)構(gòu)、采用逆變器驅(qū)動的交流混合磁軸承支承的電主軸系統(tǒng),建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程、分析了出磁軸承的剛度和阻尼特性、研究其數(shù)字控制技術(shù)。論文主要工作如下:首先,交流混合磁軸承數(shù)學(xué)模型和磁浮電主軸狀態(tài)方程的建立。闡述了二自由度、三自由度交流混合磁軸承的機(jī)械結(jié)構(gòu)和工作原理,采用等效磁路法對其建立了數(shù)學(xué)模型;在此基礎(chǔ)上,建立了五自由度交流混合磁浮電主軸的狀態(tài)方程。其次,對交流混合磁軸承的剛度和阻尼特性進(jìn)行了研究。在定義交直流混合磁軸承剛度與阻尼,并對交直流混合磁軸承剛度與阻尼進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上,分析了磁軸承控制系統(tǒng)采用PD控制器時,控制參數(shù)... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 磁軸承國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁懸浮軸承的國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁懸浮軸承的國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 磁軸承分類及交流磁軸承的研究意義
    1.4 磁軸承的動靜態(tài)性能的研究意義和研究現(xiàn)狀
    1.5 電主軸的研究現(xiàn)狀及數(shù)字控制技術(shù)的研究意義
    1.6 論文主要研究內(nèi)容
第二章 五自由度交直流混合電主軸工作原理及數(shù)學(xué)模型
    2.1 五自由度交直流混合磁軸承電主軸的總體結(jié)構(gòu)
    2.2 二自由度交流混合磁軸承的結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 二自由度交流混合磁軸承結(jié)構(gòu)與工作原理
        2.2.2 二自由度交流混合磁軸承數(shù)學(xué)模型
    2.3 三自由度交直流混合磁軸承結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 三自由度交直流混合磁軸承結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.4 五自由度交直流混合磁軸承電主軸的狀態(tài)方程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 交流混合磁軸承的動特性分析
    3.1 混合交直流磁軸承剛度與阻尼定義
        3.1.1 磁力軸承剛度定義
        3.1.2 磁力軸承阻尼的定義
    3.2 磁力軸承剛度與阻尼的計(jì)算
    3.3 磁力軸承的廣義剛度
    3.4 靜態(tài)工作點(diǎn)偏移對磁軸承動態(tài)性能影響
    3.5 交流磁軸承綜合動剛度數(shù)學(xué)模型
    3.6 本章小結(jié)
第四章 五自由度交流混合磁軸承控制系統(tǒng)報(bào)告
    4.1 五自由度交流混合磁軸承支承電主軸系統(tǒng)控制總體框圖
    4.2 電主軸控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
        4.2.1 數(shù)字信號處理器
        4.2.2 三相功率驅(qū)動電路
        4.2.3 電渦流位移傳感器
        4.2.4 霍爾電流傳感器
        4.2.5 位移接口電路
    4.3 電主軸控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 軟件功能模塊設(shè)計(jì)
    4.4 實(shí)驗(yàn)調(diào)試界面
        4.4.1 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與性能分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文完成的主要工作
    5.2 需作進(jìn)一步研究的工作
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于DSP的主動磁懸浮軸承控制器及功放的研究[D]. 李晨光.西北工業(yè)大學(xué) 2006
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本文編號：2918188