軸承是機械裝備的核心部件。相較于傳統(tǒng)機械軸承,主動磁懸浮軸承以其高轉(zhuǎn)速、高性能、高精度、低噪聲、零摩擦、可靠性強等優(yōu)點,在工業(yè)制造領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但由于磁懸浮軸承系統(tǒng)是一個非線性時變強耦合的天然開環(huán)不穩(wěn)定模型,控制難度大,控制系統(tǒng)復(fù)雜且成本高,一定程度上成為了它產(chǎn)業(yè)化普及的瓶頸。本文運用經(jīng)典控制策略、狀態(tài)反饋控制策略及H_∞魯棒控制策略,對磁懸浮軸承的控制算法進行了理論研究并設(shè)計了相應(yīng)的控制器,研究工作概述如下:（1）分析了磁懸浮軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理,結(jié)合電磁場理論,通過磁路分析和數(shù)學(xué)處理推導(dǎo)建立磁懸浮軸承系統(tǒng)線性化控制模型。（2）磁懸浮軸承系統(tǒng)經(jīng)典控制策略研究。將磁軸承系統(tǒng)與彈簧—阻尼系統(tǒng)控制模型進行等效類比,分析各控制參量的變化對控制效果的影響,根據(jù)磁軸承系統(tǒng)阻尼和剛度的要求,設(shè)計閉環(huán)PD/PI控制器,并分析控制的穩(wěn)定性、快速性和準確性。（3）針對基于模擬電路實現(xiàn)的經(jīng)典控制大多局限于小功率、低精度、低轉(zhuǎn)速場合,且無法實時觀測控制量的問題,本文采用了一種基于狀態(tài)反饋理論的磁懸浮軸承現(xiàn)代控制策略。建立磁懸浮軸承系統(tǒng)狀態(tài)空間數(shù)學(xué)模型,搭建仿真模塊驗證分析... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)滾珠式機械軸承與磁懸浮軸承

內(nèi)外研究發(fā)展概況研究應(yīng)用現(xiàn)狀，S.Earnshaw（劍橋大學(xué)教授）率先提出利在空間層面僅依靠磁力難以實現(xiàn)物體的穩(wěn)定探索，在航空航天、軍事等領(lǐng)域，磁懸浮軸，法國軍方科研實驗室用磁軸承技術(shù)使衛(wèi)星功應(yīng)用。在空間制導(dǎo)系統(tǒng)方面，德雷伯實驗懸浮軸承技術(shù)，標志著在航空領(lǐng)域磁懸浮軸H-1 火箭上，日本搭載了磁懸浮飛輪并進行下此項技術(shù)仍能夠正常運行；同年，法國空作用飛輪（圖 1.2）安裝在SPOT -1 衛(wèi)星上，用出能夠以24000r / min 轉(zhuǎn)速在420℃高溫環(huán)境動機內(nèi)[4]；1999 年，Baloh 等人提出將磁懸證[5]。

1.3 美國航天局（NASA）研制的高速磁懸浮工業(yè)領(lǐng)域不斷實現(xiàn)長足發(fā)展并取得非凡成（日本）研發(fā)出渦流分子泵、機床電主軸渦輪增壓機中，英國率先應(yīng)用到磁軸承；裝由精工精機公司（日本）生產(chǎn)的磁懸浮起，日立公司（日本）與 S2M（法國）就全球首臺磁懸浮離心壓縮機；本世紀初期日本）聯(lián)合研制出以模擬電路控制為基礎(chǔ)司（加拿大）與 SKF（瑞典）在 2011 年建的工業(yè)化已邁向成熟；芬蘭 ABS 公司的000m3/h），升壓范圍寬（40~125kPa）且出 10%；2011 年，在中國市場上，江森自C2 磁懸浮變頻離心式冷水機組，機組的滿0%以上。2013 年，Y.Okada （日本）利用

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2986222