目前,高速電機是旋轉(zhuǎn)設(shè)備的重要研究領(lǐng)域。主動電磁軸承通過對電磁鐵線圈中電流的實時控制,使其產(chǎn)生可控電磁力來實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子的非接觸懸浮,因此具有無接觸、適合高速、動力特性易于控制等特點,已成為高速旋轉(zhuǎn)機械的關(guān)鍵支撐單元。本文旨在對磁懸浮高速電機主動電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行分析與控制。文章在介紹懸浮高速電機主動電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)各組成單元的基礎(chǔ)上,建立了考慮轉(zhuǎn)子不平衡的主動電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子數(shù)學(xué)模型,并分析了其開環(huán)不穩(wěn)定的特性,以此說明對主動電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進行閉環(huán)控制的必要性。針對主動電磁軸承-剛性對稱轉(zhuǎn)子,分析了PD控制下系統(tǒng)的固有振動,求解出了系統(tǒng)模態(tài)特征根解析式,并在此基礎(chǔ)上研究了比例反饋系數(shù)P及速度反饋系數(shù)D對系統(tǒng)固有振動的阻尼和頻率的影響。分析了系統(tǒng)因轉(zhuǎn)子不平衡導(dǎo)致的受迫振動,求解出了不平衡力振動的解析表達式,并據(jù)此得出其振動特點。給出了PD閉環(huán)控制器參數(shù)調(diào)整依據(jù),以及閉環(huán)系統(tǒng)的頻率特性。同時,分析了PD控制用于耦合的電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)時的缺點。針對主動電磁軸承-剛性一般轉(zhuǎn)子系統(tǒng),分析了兩種坐標下系統(tǒng)耦合特性,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了前饋解耦控制器將原本相互耦合的主動電磁...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１典型的前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖??

量的大小對系統(tǒng)進行控制，通過合理的補償，削弱甚至消除擾動作用對被控變量的影響。??從定義可知，前饋控制的應(yīng)用關(guān)鍵是前饋補償器的設(shè)計。??圖１－１表示了一個典型的前饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的框圖１１６２］。??ｄ?＼?｜?，＋?０??—＿＿?！，＾Ｊ?卜??４Ｍ３１——￣￣??前饋補償器?Ｌ?ｉ....

圖１－２前饋－反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖??，入正

構(gòu)成前饋－反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這樣既發(fā)揮了前饋調(diào)節(jié)作用及時的優(yōu)點，又能客服前饋控制的各??種局限。??一個典型的前饋－反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)如圖１－２所示，圖中，階的為反饋調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)，??實際中通常為ＰＩＤ控制器。??前饋補償器?丨??反饋補償器??Ｉ?Ｉ??圖１－２前饋－反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖....

圖２－１磁懸浮高速電機電磁軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)??

運用計算機科學(xué)的信息處理和控制功能，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化和智能化。一個機電一??體化系統(tǒng)，既存在機械部分，也包含電氣部分和控制部分，通常由機械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)（計??算機）、傳感檢測系統(tǒng)（傳感器）、執(zhí)行元件系統(tǒng)（執(zhí)行器）等系統(tǒng)組成。如圖２－１所示，??針對電磁軸承－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，其基....

圖２－２電磁鐵結(jié)構(gòu)??

因此電磁鐵是一類可控的“主動”電磁元件。??電磁鐵磁路及電磁力分析：??設(shè)電磁鐵－轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的磁路中的磁通密度為５，對如圖２－２所示的磁路作以下假設(shè)：??／廣■?／?叫ｚ仏＋２５??圖２－２電磁鐵結(jié)構(gòu)??ａ）

本文編號：4036517