旋轉(zhuǎn)機(jī)械正朝著高速、高精度的方向發(fā)展,常規(guī)的機(jī)械軸承支承方式限制了其性能的進(jìn)一步提升,尤其在復(fù)雜環(huán)境中運(yùn)行時(shí),如極端溫度、壓強(qiáng),高速高精度和高可靠性的軍事、航空、生命科學(xué)等領(lǐng)域。磁軸承具有無磨損、無需潤滑、壽命長、支承特性可控等突出優(yōu)點(diǎn),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速理論上僅受限于材料強(qiáng)度,且其動(dòng)態(tài)特性可調(diào)控,是高速精密轉(zhuǎn)子的理想支承方式。但磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有多變量、非線性、強(qiáng)耦合的特點(diǎn),其運(yùn)行過程中因非線性作用、各類耦合及參數(shù)攝動(dòng)造成系統(tǒng)模型變化,難以把控;為提高其魯棒性與控制精度,對其控制方法的研究仍值得不斷完善。為此,本文研究針對主動(dòng)磁軸承的控制方法與系統(tǒng),其主要內(nèi)容包括:(1)針對E型電磁鐵的結(jié)構(gòu)、電氣參數(shù),對電磁力模型做了線性化分析,提出相對誤差率的概念,并驗(yàn)證了其具有足夠大的有效線性化區(qū)間;分析了磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)耦合形式,分析其耦合作用機(jī)理,建立五自由度主動(dòng)磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型;(2)選擇合適的狀態(tài)變量建立轉(zhuǎn)子系統(tǒng)狀態(tài)空間方程,基于逆系統(tǒng)理論,將其逆系統(tǒng)通過狀態(tài)反饋和輸入變換得到解耦后的α階偽線性積分子系統(tǒng),利用內(nèi)�？刂破鲗ζ渚C合,建立控制系統(tǒng)模型;(3)進(jìn)行基于Matlab-Simulink...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1磁懸浮風(fēng)機(jī)支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

軸承的結(jié)構(gòu)和工作原理著手，分析E型、C型電磁鐵的電磁力對象磁懸浮風(fēng)機(jī)的實(shí)際參數(shù)為例，分析其線性化工作區(qū)間。列統(tǒng)耦合的存在形式，將線性化電磁力模型替代非線性電磁力磁軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。懸浮風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理承是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，分為機(jī)械系統(tǒng)和電控系統(tǒng)兩部護(hù)軸承、轉(zhuǎn)....

圖2-2磁懸浮風(fēng)機(jī)三維模型

徑向磁軸承電機(jī)徑向磁軸承圖2-1磁懸浮風(fēng)機(jī)支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)磁懸浮風(fēng)機(jī)三維模型如圖2-2，控制系統(tǒng)每一個(gè)控制周期執(zhí)行如下控制邏輯：處于平衡位置的轉(zhuǎn)子，受到干擾力偏離平衡位置，位置控制器實(shí)時(shí)采集電渦流位移傳感器輸出的轉(zhuǎn)子位置信息，與轉(zhuǎn)子穩(wěn)定懸浮時(shí)的期望位置比較，經(jīng)過控制律運(yùn)算后輸出....

圖2-4E型徑向磁軸承磁極分布及夾角

圖2-4E型徑向磁軸承磁極分布及夾構(gòu)下電磁鐵的電磁力模型進(jìn)行分析，作；和渦流現(xiàn)象；分布在氣隙中。，在單磁極作用下，單邊氣隙中磁場能1122WBHVBHSδδ==δ[1]量，B為氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度，Hδ為氣隙磁。鐵產(chǎn)生，是轉(zhuǎn)子位置與線圈電流的函數(shù)轉(zhuǎn)子間氣隙δ....

圖2-6E型徑向磁軸承單自由度差動(dòng)結(jié)構(gòu)

=F1/2。承主磁極與兩側(cè)小磁極的夾角為α，則單個(gè)22201220+2cos(1cos)(128BSSNiFFμααμδ=+=+3π/16。應(yīng)強(qiáng)度處于磁性材料磁化曲線的飽和磁感最大電磁力分別為20cosMAXCBSFαμ=、EF數(shù)相....

本文編號：3955576