磁懸浮軸承通過(guò)電磁力懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng),具有無(wú)機(jī)械接觸、無(wú)磨損、無(wú)需潤(rùn)滑、低損耗,高轉(zhuǎn)速、長(zhǎng)壽命等突出優(yōu)點(diǎn),且能實(shí)現(xiàn)較好的轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性,是高速高精密轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的理想支承方式。因此,磁懸浮軸承系統(tǒng)在航空航天、真空技術(shù)、渦輪機(jī)械及機(jī)床等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但當(dāng)磁懸浮軸承系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障時(shí),其原有的控制閉環(huán)將無(wú)法實(shí)現(xiàn),從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子系統(tǒng)跌落,而造成嚴(yán)重影響,特別在極端惡劣條件下,其可靠性問(wèn)題尤其突出;冗余性設(shè)計(jì)是提高磁懸浮支承可靠性的一種切實(shí)有效的方法,其要求軸承系統(tǒng)具備容錯(cuò)性,能快速有效的檢測(cè)并表達(dá)故障特性,并能針對(duì)故障進(jìn)行容錯(cuò)控制,而繼續(xù)提供有效電磁支承特性。本文進(jìn)行了基于雙核處理器架構(gòu)的磁懸浮容錯(cuò)控制模型及系統(tǒng)的研究,主要研究?jī)?nèi)容為:（1）為滿足多自由度磁懸浮支承系統(tǒng)的故障診斷與實(shí)時(shí)控制需求,設(shè)計(jì)了一種基于異構(gòu)的雙核處理器ARM+DSP架構(gòu),提出了對(duì)應(yīng)的硬件平臺(tái)、軟件體系方案,實(shí)現(xiàn)了故障診斷與實(shí)時(shí)控制任務(wù)的分配運(yùn)行、高效信息交互,來(lái)應(yīng)對(duì)上述并行任務(wù)的實(shí)時(shí)性需求;（2）提出了精確冗余結(jié)構(gòu)下的電磁力線性化模型�？紤]到現(xiàn)有方法在冗余結(jié)構(gòu)下非平衡位置的電磁力線性化存在較大誤差,本文通過(guò)求解電磁力的泰... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 磁懸浮軸承容錯(cuò)控制概述
        1.1.1 磁懸浮軸承容錯(cuò)控制的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.1.2 實(shí)時(shí)故障診斷與容錯(cuò)控制技術(shù)
        1.1.3 多核處理器的并行處理能力在工業(yè)控制中的應(yīng)用
    1.2 本課題的研究目的及意義
    1.3 論文的項(xiàng)目來(lái)源
    1.4 論文的內(nèi)容及安排
第2章 磁懸浮軸承容錯(cuò)控制原理
    2.1 磁懸浮軸承容錯(cuò)控制技術(shù)分類及特點(diǎn)
        2.1.1 控制器容錯(cuò)控制
        2.1.2 傳感器容錯(cuò)控制
        2.1.3 執(zhí)行器容錯(cuò)控制
    2.2 冗余結(jié)構(gòu)下精確電磁力線性化模型
        2.2.1 傳統(tǒng)電磁力線性化方法
        2.2.2 徑向主動(dòng)磁懸浮軸承電磁力的非線性建模
        2.2.3 基于位移補(bǔ)償?shù)碾姶帕?位移-電流線性化方法
        2.2.4 非平衡位置下的電流分配矩陣的優(yōu)化求解
    2.3 執(zhí)行器故障的磁懸浮軸承容錯(cuò)控制系統(tǒng)需求
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于雙核處理器的容錯(cuò)控制系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    3.1 容錯(cuò)控制系統(tǒng)的需求分析及方案確定
        3.1.1 容錯(cuò)控制系統(tǒng)方案分析
        3.1.2 雙核處理器方案確定
    3.2 磁懸浮容錯(cuò)控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與分析
        3.2.1 硬件平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)
        3.2.2 功率放大電路設(shè)計(jì)
        3.2.3 光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
        3.2.4 電流采樣調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.2.5 ARM+DSP的控制器架構(gòu)的設(shè)計(jì)
    3.3 磁懸浮容錯(cuò)控制系統(tǒng)的軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)
        3.3.1 基于SYSLINK組件的雙核通信
        3.3.2 ARM端嵌入式Linux系統(tǒng)的移植
        3.3.3 DSP端SYS/BIOS系統(tǒng)
        3.3.4 容錯(cuò)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程
    3.4 本章小結(jié)
第4章 冗余結(jié)構(gòu)下精確電磁力計(jì)算及其容錯(cuò)控制模型
    4.1 八極徑向磁懸浮軸承的電磁力參數(shù)計(jì)算
    4.2 轉(zhuǎn)子處于非平衡位置下的位移補(bǔ)償矩陣數(shù)值計(jì)算
    4.3 八極徑向磁懸浮軸承的數(shù)值與仿真分析
        4.3.1 偏置系數(shù)C0對(duì)飽和電磁力影響
        4.3.2 位移補(bǔ)償后線性化電磁力與理論電磁力的對(duì)比
        4.3.3 非平衡位置下的電流分配矩陣的優(yōu)化
    4.4 轉(zhuǎn)子位移仿真分析
        4.4.1 冗余結(jié)構(gòu)支承下的轉(zhuǎn)子軌跡
        4.4.2 支承重構(gòu)過(guò)程中的轉(zhuǎn)子軌跡
    4.5 本章小結(jié)
第5章 雙核處理器作為控制器的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 磁懸浮容錯(cuò)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        5.1.1 控制系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)
        5.1.2 控制系統(tǒng)硬件控制平臺(tái)
    5.2 故障診斷
        5.2.1 磁極線圈電流故障診斷實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 磁極線圈電流紋波分析
    5.3 轉(zhuǎn)子位移軌跡
        5.3.1 轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮實(shí)驗(yàn)
        5.3.2 轉(zhuǎn)子擾動(dòng)懸浮實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文研究總結(jié)
    6.2 論文研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的科研成果
攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3672103