基于LF2407A DSP的主動磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-01-31 23:20
主動磁軸承是一種新型、高性能軸承,由于轉(zhuǎn)子與定子之間不存在機(jī)械接觸,轉(zhuǎn)子可以達(dá)到很高的運轉(zhuǎn)速度,幾乎沒有磨損,因而具有壽命長、能耗低、噪聲小,無需潤滑的優(yōu)點。在很多應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)與傳統(tǒng)軸承相比,表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。 本文在分析電磁軸承工作原理的基礎(chǔ)上,建立了五自由度磁軸承轉(zhuǎn)子的力學(xué)模型,并結(jié)合一套磁懸浮實驗臺的結(jié)構(gòu)參數(shù),得到了該實驗臺轉(zhuǎn)子的力學(xué)模型。為控制器的設(shè)計打下了基礎(chǔ)。 為了保證磁軸承控制系統(tǒng)的實時性,完成越來越先進(jìn)、復(fù)雜的控制算法,就要求CPU的運算速度足夠快,因此,本論文采用了美國TI(Texas Instruments)公司的C2000系列成熟產(chǎn)品中目前最新、運算速度最快的一塊DSP芯片TMS320LF2407A作為磁軸承數(shù)字控制器的主CPU,設(shè)計了控制器的硬件系統(tǒng)。之后,建立了帶附加超前PID控制器的模型,對該PID控制器進(jìn)行了數(shù)字化,推導(dǎo)出了適合于數(shù)字控制的差分方程,并用DSP匯編語言編制了控制程序,實現(xiàn)了磁懸浮轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮。為了實現(xiàn)對磁軸承系統(tǒng)的模擬調(diào)試,研制了模擬調(diào)試用的DDS(Direct Digital Synthesis)信號源,并利用該信號源完成...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SEED一XDSPP與PC的連接
IEEEll49.l技術(shù)規(guī)范包括了有關(guān)測試仿真端口(TAP)總線從屬器件的要求并了某些規(guī)定,包括如下:TMS和TDI輸入信號在器件的TCK信號上升沿被采樣;TDO輸出信號由器件TCK信號的下降沿同步。當(dāng)這些器件以菊花鏈級聯(lián)在一起時,一個器件的TDO在下一個器件的TDI信號大約需要半個TCK周期的建立時間。這種時序方案使得當(dāng)TDO和TDI由相同的T沿定時時可能發(fā)生的競爭狀況為最小。這種定時方案的代價是降低了TCK的頻率工EEEll49.1技術(shù)規(guī)范不提供有關(guān)總線主器件的規(guī)定。但改規(guī)范聲明器件期望主器件能夠提供從屬器件兼容的時序。l·3CodeCo叩oser集成開發(fā)環(huán)境本課題使用的是CCZ000V4.12的版本,目前,TI公司已不再升級CC了,對試Tl最新電機(jī)控制DSPTMS32OC28X,則必須用CCSZ000了,目前CCS的版本已到CCS2.2。但是,調(diào)試TMS32OC24X,CC還是很實用的。圖5.3即為CC開發(fā)環(huán)境絲鱉矍墨墨鱉墨墨綴霆纓黑黑纂纂瓢蘸鬢霎纂暴篡馨囊鬢篡)馨鬃鱉聾
UD圖5.13FQ_UD與REFCLK時序圖信號源兩路同步輸出頻率為IKHZ以及SKHZ時的波形圖如圖5.14所示。腸k渾止功2二乙望匕乞一‘竹』旦旦衛(wèi)圣;叫_旦衛(wèi)一藝一子釁竺目.,勸乃O幻QO,{八:J.了巧丫確性4t你4鈞側(cè)么二之弓壓協(xié)咭峨一婦書腳Chl健旁率I_.0幻阮H才Ch之浦忽1.0西Ik奮』之已才月加叫11二確之:悶臨模擬信號源輸出頻率IKHz模擬信號源輸出頻率SKHz圖5.14模擬調(diào)試信號源的輸出波形5.5.3控制參數(shù)的模擬調(diào)試設(shè)計完信號源后,我們就可以利用它來調(diào)試系統(tǒng)的控制參數(shù)了,抑制同頻振動的影響。在徑向四個自由度的控制器輸出控制信號上同時疊加一定幅值的模擬轉(zhuǎn)子同頻67
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]支承飛輪的推力磁軸承設(shè)計[J]. 趙艾萍,凌衛(wèi)青,謝友柏. 航空學(xué)報. 2001(04)
[2]電流響應(yīng)速度及力響應(yīng)速度對磁軸承系統(tǒng)性能的影響[J]. 張德魁,趙雷,趙鴻賓. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(06)
[3]磁懸浮軸承內(nèi)圓磨床電主軸及其控制[J]. 張德魁,趙雷,趙鴻濱,冷瑋,朱永華. 軸承. 2000(11)
[4]徑向磁軸承電磁參數(shù)的計算[J]. 龍志強(qiáng),王水泉,楊泉林. 磁性材料及器件. 2000(05)
[5]磁軸承MPW開關(guān)功率放大器的研究[J]. 楊作興,趙雷,趙鴻賓. 電力電子技術(shù). 2000(05)
[6]基于DSP的混合磁懸浮軸承數(shù)字控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐龍祥,朱熀秋,曾學(xué)明,劉正塤. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2000(02)
本文編號:3011758
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
SEED一XDSPP與PC的連接
IEEEll49.l技術(shù)規(guī)范包括了有關(guān)測試仿真端口(TAP)總線從屬器件的要求并了某些規(guī)定,包括如下:TMS和TDI輸入信號在器件的TCK信號上升沿被采樣;TDO輸出信號由器件TCK信號的下降沿同步。當(dāng)這些器件以菊花鏈級聯(lián)在一起時,一個器件的TDO在下一個器件的TDI信號大約需要半個TCK周期的建立時間。這種時序方案使得當(dāng)TDO和TDI由相同的T沿定時時可能發(fā)生的競爭狀況為最小。這種定時方案的代價是降低了TCK的頻率工EEEll49.1技術(shù)規(guī)范不提供有關(guān)總線主器件的規(guī)定。但改規(guī)范聲明器件期望主器件能夠提供從屬器件兼容的時序。l·3CodeCo叩oser集成開發(fā)環(huán)境本課題使用的是CCZ000V4.12的版本,目前,TI公司已不再升級CC了,對試Tl最新電機(jī)控制DSPTMS32OC28X,則必須用CCSZ000了,目前CCS的版本已到CCS2.2。但是,調(diào)試TMS32OC24X,CC還是很實用的。圖5.3即為CC開發(fā)環(huán)境絲鱉矍墨墨鱉墨墨綴霆纓黑黑纂纂瓢蘸鬢霎纂暴篡馨囊鬢篡)馨鬃鱉聾
UD圖5.13FQ_UD與REFCLK時序圖信號源兩路同步輸出頻率為IKHZ以及SKHZ時的波形圖如圖5.14所示。腸k渾止功2二乙望匕乞一‘竹』旦旦衛(wèi)圣;叫_旦衛(wèi)一藝一子釁竺目.,勸乃O幻QO,{八:J.了巧丫確性4t你4鈞側(cè)么二之弓壓協(xié)咭峨一婦書腳Chl健旁率I_.0幻阮H才Ch之浦忽1.0西Ik奮』之已才月加叫11二確之:悶臨模擬信號源輸出頻率IKHz模擬信號源輸出頻率SKHz圖5.14模擬調(diào)試信號源的輸出波形5.5.3控制參數(shù)的模擬調(diào)試設(shè)計完信號源后,我們就可以利用它來調(diào)試系統(tǒng)的控制參數(shù)了,抑制同頻振動的影響。在徑向四個自由度的控制器輸出控制信號上同時疊加一定幅值的模擬轉(zhuǎn)子同頻67
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]支承飛輪的推力磁軸承設(shè)計[J]. 趙艾萍,凌衛(wèi)青,謝友柏. 航空學(xué)報. 2001(04)
[2]電流響應(yīng)速度及力響應(yīng)速度對磁軸承系統(tǒng)性能的影響[J]. 張德魁,趙雷,趙鴻賓. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(06)
[3]磁懸浮軸承內(nèi)圓磨床電主軸及其控制[J]. 張德魁,趙雷,趙鴻濱,冷瑋,朱永華. 軸承. 2000(11)
[4]徑向磁軸承電磁參數(shù)的計算[J]. 龍志強(qiáng),王水泉,楊泉林. 磁性材料及器件. 2000(05)
[5]磁軸承MPW開關(guān)功率放大器的研究[J]. 楊作興,趙雷,趙鴻賓. 電力電子技術(shù). 2000(05)
[6]基于DSP的混合磁懸浮軸承數(shù)字控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 徐龍祥,朱熀秋,曾學(xué)明,劉正塤. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2000(02)
本文編號:3011758
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