磁懸浮電主軸采用磁懸浮軸承作為轉(zhuǎn)子的支撐部件,在轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制和使用壽命等方面比傳統(tǒng)電主軸具有更大優(yōu)勢(shì)。本文主要針對(duì)磁懸浮電主軸的振動(dòng)控制策略進(jìn)行研究。本文搭建了磁懸浮電主軸樣機(jī),給出了樣機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)了基于LabVIEW的狀態(tài)監(jiān)測(cè)虛擬儀器,用于轉(zhuǎn)子的振動(dòng)數(shù)據(jù)采集和處理。分析了轉(zhuǎn)子徑向自由度間的耦合作用,設(shè)計(jì)交叉反饋控制策略對(duì)徑向耦合進(jìn)行解耦,并對(duì)該控制策略進(jìn)行聯(lián)合仿真,結(jié)果表明交叉反饋控制策略能有效提高轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)精度。設(shè)計(jì)了模糊變參數(shù)控制策略,該控制策略能夠根據(jù)轉(zhuǎn)子振動(dòng)狀態(tài)在線調(diào)整控制參數(shù),仿真結(jié)果表明模糊變參數(shù)控制策略使轉(zhuǎn)子具有更好的動(dòng)態(tài)性能。為兼顧上述兩種控制策略的優(yōu)勢(shì),本文設(shè)計(jì)了基于交叉反饋的模糊變參數(shù)控制策略。完成控制策略程序編寫、控制參數(shù)調(diào)試和高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,與不完全微分PID控制相比,采用基于交叉反饋的模糊變參數(shù)控制策略時(shí),轉(zhuǎn)子在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的振動(dòng)得到有效抑制,樣機(jī)的動(dòng)態(tài)性能得到提升。 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

磁懸浮轉(zhuǎn)子單自由度位移控制系統(tǒng)

s53.18310 為滯后時(shí)間常數(shù)， AAVp 0.5/為功率放大器環(huán)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及其電磁力計(jì)算主軸轉(zhuǎn)子的五個(gè)自由度由兩個(gè)徑向磁軸承和兩個(gè)軸向磁軸承限制。轉(zhuǎn)子兩端，分別限制轉(zhuǎn)子兩個(gè)徑向自由度。兩個(gè)軸向磁軸承分布在轉(zhuǎn)子軸向自由度。轉(zhuǎn)子軸向旋轉(zhuǎn)自由度由電機(jī)限制。本小節(jié)給出兩，并對(duì)磁軸承的電磁力進(jìn)行計(jì)算和線性化處理，為第四章的聯(lián)合仿準(zhǔn)備。磁懸浮軸承向磁軸承結(jié)構(gòu)及其參數(shù)主軸兩個(gè)徑向磁軸承結(jié)構(gòu)相同，均采用八極異極式結(jié)構(gòu)。如圖 2.2，合磁路。磁路鐵芯及對(duì)應(yīng)磁軸承動(dòng)環(huán)都是硅鋼片疊制而成，這樣可避免轉(zhuǎn)子與磁軸承直接接觸造成磁軸承損壞或“吸死”現(xiàn)象，在磁軸承。徑向磁軸承的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)見表 2.1。

表 2.1 徑向磁軸承結(jié)構(gòu)參數(shù) 參數(shù)物理意義 總共磁極數(shù) 單磁極線圈匝數(shù) 徑向軸承偏置電流 磁軸承單邊氣隙 保護(hù)軸承單邊氣息 0徑向磁軸承定子內(nèi)徑 3單磁極寬度 6磁極鐵芯軸向?qū)挾?徑向最大承載力 承電磁力計(jì)算磁軸承能夠提供平面內(nèi) X、 Y兩個(gè)方向的電磁力，由出Y 方向的電磁力推導(dǎo)計(jì)算過(guò)程。Y

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2984192