主動(dòng)電磁軸承利用可控的電磁力將轉(zhuǎn)子懸浮起來,具有無磨損,無需潤滑,能在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作,使用壽命長等一系列傳統(tǒng)軸承無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橹鲃?dòng)電磁軸承支撐的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)是一個(gè)本質(zhì)不穩(wěn)定、非線性和時(shí)變的系統(tǒng),所以要使主動(dòng)電磁軸承系統(tǒng)穩(wěn)定的工作必須擁有一個(gè)合理的控制器。因此控制器對主動(dòng)電磁軸承支撐的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的性能有很大的影響。本文在分析主動(dòng)電磁軸承基本工作原理的基礎(chǔ)上,建立了主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的單自由度和四自由度數(shù)學(xué)模型,分別分析了適合主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的PD控制器、模糊控制器、模糊PD控制器和H_∞控制器的控制原理,并對其性能進(jìn)行了仿真分析。針對主動(dòng)電磁軸承調(diào)試中PD控制器和H_∞控制器參數(shù)選擇難的問題,設(shè)計(jì)了基于MATLAB的GUI界面調(diào)試程序,用來指導(dǎo)主動(dòng)電磁軸承PD控制器和H_∞控制器參數(shù)選擇以方便系統(tǒng)調(diào)試。本文以TMS320F2812為控制處理器,設(shè)計(jì)制作了相應(yīng)的控制系統(tǒng)PCB板,完成了基于PD控制器、模糊控制器、模糊PD控制器和H_∞控制器的數(shù)字化算法設(shè)計(jì)。在以上硬、軟件的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)電磁... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 主動(dòng)電磁軸承系統(tǒng)概述
        1.1.1 磁軸承及其特點(diǎn)
        1.1.2 磁軸承的分類
    1.2 主動(dòng)電磁軸承控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 轉(zhuǎn)速更高
        1.2.2 降低功耗
        1.2.3 氣隙與傳感器
        1.2.4 不平衡響應(yīng)控制
        1.2.5 控制算法
        1.2.6 控制器的選擇
    1.3 主動(dòng)磁懸浮軸承主要控制算法概述
        1.3.1 PID控制
        1.3.2 模糊控制
        1.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
        1.3.4 滑�？刂�
2/H_∞控制">        1.3.5 H₂/H_∞控制
        1.3.6 其他控制策略
    1.4 論文的工作與內(nèi)容安排
        1.4.1 本文所做的工作
        1.4.2 論文的內(nèi)容安排:
第二章 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
    2.1 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的組成
    2.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 單自由度數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 徑向4自由度主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)耦合模型
    2.3 本章小結(jié)
第三章 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)與性能仿真
    3.1 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)PID控制器的設(shè)計(jì)與性能仿真
        3.1.1 PID控制算法
        3.1.2 單自由度主動(dòng)電磁軸承PID控制器參數(shù)的整定
        3.1.3 單自由度主動(dòng)電磁軸承PD控制器性能仿真
    3.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊控制器的設(shè)計(jì)與性能仿真
        3.2.1 主動(dòng)電磁軸承模糊控制器的設(shè)計(jì)
        3.2.2 MATLAB模糊邏輯工具箱
        3.2.3 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊控制性能仿真
    3.3 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊PD控制器的設(shè)計(jì)與性能仿真
        3.3.1 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊PD控制器的設(shè)計(jì)
        3.3.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊PD控制性能仿真
∞控制器的設(shè)計(jì)與性能仿真">    3.4 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)H_∞控制器的設(shè)計(jì)與性能仿真
∞控制器原理">        3.4.1 H_∞控制器原理
∞控制器的設(shè)計(jì)">        3.4.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)H_∞控制器的設(shè)計(jì)
∞控制器的性能仿真">        3.4.3 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)H_∞控制器的性能仿真
    3.5 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制器的MATLAB GUI設(shè)計(jì)
        3.5.1 MATLAB GUI設(shè)計(jì)原理
        3.5.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)PD控制器的GUI設(shè)計(jì)
    3.6 小結(jié)
第四章 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    4.1 TMS320F2812 DSP簡介
    4.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)數(shù)字控制器硬件設(shè)計(jì)方案
    4.3 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)數(shù)字控制器的硬件設(shè)計(jì)
        4.3.1 TMS320F2812系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.2 TMS320F2812 A/D轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì)
        4.3.3 TMS320F2812 D/A轉(zhuǎn)換通道設(shè)計(jì)
        4.3.4 TMS320F2812外擴(kuò)存儲(chǔ)器
        4.3.5 TMS320F2812硬件電路制板
    4.4 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)調(diào)試及試驗(yàn)
    5.1 TMS320F2812硬件調(diào)試
        5.1.1 CCS集成開發(fā)系統(tǒng)介紹
        5.1.2 仿真器與JTAG口
        5.1.3 A/D與D/A的調(diào)試
    5.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制系統(tǒng)調(diào)試
        5.2.1 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)PID控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.2.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊控制試驗(yàn)結(jié)果
        5.2.3 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)模糊PD控制調(diào)試
∞控制調(diào)試">        5.2.4 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)H_∞控制調(diào)試
        5.2.5 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制器調(diào)試總結(jié)
    5.3 卡爾曼濾波器的應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn):



本文編號：3004096