【摘要】：主動磁力軸承系統(tǒng)(簡稱磁力軸承系統(tǒng))是一種目前備受專家學者關(guān)注的新型承載裝置。它的軸承結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的滑動軸承和滾動軸承不同,是由繞有線圈的可控電磁鐵組成,并且軸承與轉(zhuǎn)子之間沒有任何機械接觸,電磁力能夠把轉(zhuǎn)子懸浮在空中期望的位置。這種結(jié)構(gòu)特殊性,使得該系統(tǒng)具有無接觸、無摩擦、無需潤滑及壽命長等優(yōu)點,同時也使得該系統(tǒng)具有本質(zhì)非線性、不穩(wěn)定性和參數(shù)不確定性,給控制器的設(shè)計帶來了很大的難度。 磁力軸承系統(tǒng)是開環(huán)不穩(wěn)定的系統(tǒng),必須在閉環(huán)控制器的協(xié)助下才能正常工作,控制器對該系統(tǒng)在實踐中的成功應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。目前常用的控制器是針對平衡點附近的線性化模型而設(shè)計的。在這種控制器的控制下,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量偏大,并且系統(tǒng)能穩(wěn)定工作的范圍比較小�；诖�,本論文試圖嘗試設(shè)計一種控制器,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,并且能夠擴大轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定工作范圍。 本文做的第一部分工作是用T-S模糊模型對磁力軸承系統(tǒng)進行建模。通過在轉(zhuǎn)子位移較大和較小范圍內(nèi)分別建T-S模糊模型,然后再把兩個模型有機地結(jié)合在一起作為系統(tǒng)最終的模糊模型的方式,實現(xiàn)了磁力軸承系統(tǒng)的模糊建模。仿真結(jié)果表明所建立的模糊模型能夠逼近磁力軸承系統(tǒng)的高度非線性關(guān)系,對實際系統(tǒng)的各種真實輸入輸出數(shù)據(jù)都能進行很好的擬合。 第二部分工作是在已經(jīng)建立的T-S模糊模型的基礎(chǔ)上,進行基于模糊模型的控制器設(shè)計。按照PDC(Parallel Distributed Compensation)控制器設(shè)計的原則,針對每個子系統(tǒng)分別設(shè)計線性的控制器,然后將每個控制器輸出的加權(quán)組合作為系統(tǒng)總的控制量,實現(xiàn)了對磁力軸承系統(tǒng)的有效控制。Matlab下的仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的PDC控制器能取得比傳統(tǒng)PID控制器更好的控制效果。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TH133.3;TP273.4

【參考文獻】

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本文編號：2793219