主動磁懸浮軸承的控制系統(tǒng)研究
發(fā)布時間：2021-04-10 20:14
本文采用美國TI公司的C2000系列產(chǎn)品中目前最先進、功能最強大的32位定點DSP芯片—TMS320F2812作為磁懸浮軸承系統(tǒng)數(shù)字控制器的CPU。圍繞F2812 DSP設計了磁懸浮軸承控制系統(tǒng)的硬件電路。應用F2812內(nèi)部模擬多路開關和AD實現(xiàn)了磁懸浮軸承4路位移傳感器信號的采集。該系統(tǒng)具有4路12位A／D采樣通道、4路10位D／A輸出通道。DA使用TI公司的串行DA芯片TLC5615。通過利用DSP的I／O口模擬TLC5615所需要的時序，將該串行DA做并聯(lián)使用，并對這種使用方法進行了探討。采用不完全微分PID控制策略，利用C語言和匯編語言混合設計了磁懸浮軸承數(shù)字控制器的軟件。對5自由度的磁懸浮轉子耦合特性進行了分析，得出在轉速不超過20000r／min的情況下可以采用分散控制。在建立數(shù)學模型基礎上通過試湊法對PID控制參數(shù)進行了仿真整定。并在實驗室磁懸浮雙自由度軸承系統(tǒng)上進行實驗研究，運用模擬電路進一步驗證了參數(shù)的效果。2個自由度的位移信號采用4個渦流傳感器的差動方式來測量，功率放大器采用的是模擬開關功率混合放大器，在降低功耗的同時也降低了紋波電流，使控制性能得以提高。應用本文研...
【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電渦流傳感器
5、在在系統(tǒng)高度集成化的基礎上，發(fā)展以DSP核為核心的SOC(片上系片將是DSP發(fā)展的主要方向。6、在提供更完善的開發(fā)環(huán)境，特別是開發(fā)效率更高的、優(yōu)化的C編譯器他高級語言編譯器以及代數(shù)式指令系統(tǒng)，縮短開發(fā)周期。.3TMS320F281ZDSP簡介磁懸浮軸承控制器采用TI公司的TMS320F2812數(shù)字信號處理器為核心。該處理器是TI公司新推出的DSP芯片，是目前國際市場上用于工業(yè)控制最先進、功能最強大的犯位定點DSP芯片。它既有數(shù)字信號處理能力，又強大的事件管理能力和嵌入式控制功能。該芯片的強大性能大大提高了磁懸承控制器的處理能力，同時TI公司ANSIC/C++編譯器對C語言的高編譯，使得軟件開發(fā)周期大大縮短。TMS320F2812片內(nèi)資源圖如圖4.1所示:
認軟、硬件系統(tǒng)沒有問題的前提下，就可以將傳感器、控制器、功率放大器和驗平臺(被控對象為磁懸浮軸承)連接起來，構成一個完整的徑向磁懸浮軸承統(tǒng)。本章介紹數(shù)字控制器的開發(fā)調(diào)試軟硬件工具、功率放大器的改進，并給出向磁懸浮軸承試驗的試驗結果。1數(shù)字控制器的開發(fā)調(diào)試工具1.1CCS集成開發(fā)系統(tǒng)DSP芯片的開發(fā)需要一套完整的軟、硬件開發(fā)工具。DSP芯片的開發(fā)工具可分為代碼生成工具和代碼調(diào)試工具兩類。代碼生成工具的作用是將C語言、編語言或兩者的混合語言編寫的DSP源代碼程序編譯、匯編并鏈接成可執(zhí)行DSP代碼。代碼調(diào)試工具的作用是對DSP程序及目標系統(tǒng)進行調(diào)試，使之能達到設計目的。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]主動磁軸承的神經(jīng)網(wǎng)絡自適應PID控制[J]. 蘇義鑫,龍祥,張丹紅,胡業(yè)發(fā). 華中師范大學學報(自然科學版). 2004(03)
[2]模糊控制在磁懸浮軸承中的應用[J]. 柏猛,李敏花,王洋,嚴德崑. 自動化與儀表. 2004(03)
[3]基于雙DSP的磁懸浮控制器的設計[J]. 鄒東升,余龍華. 世界電子元器件. 2004(04)
[4]基于模糊自整定PID控制的磁懸浮軸承控制器[J]. 姚河清,馮駿. 河海大學常州分校學報. 2004(01)
[5]磁懸浮軸承的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 李慧敏,汪希萱. 軸承. 2003(06)
[6]電磁軸承及其應用 第一部分 電磁軸承的發(fā)展及其應用前景[J]. 常春江,楊榮. 航空發(fā)動機. 2003(01)
[7]電磁軸承的分析與設計[J]. 湯雙清,楊家軍,廖道訓. 軸承. 2003(02)
[8]磁浮軸承的技術進展[J]. 汪通悅,陳遼軍,周峰,康志軍,曾勵. 機械制造. 2002(07)
[9]功放新品種——G類功率放大器[J]. 陳偉鑫. 實用影音技術. 2002(05)
[10]自校正PID調(diào)節(jié)器在單自由度磁浮軸承中的應用[J]. 戴云,楊靜,張華容. 自動化技術與應用. 2001(06)
碩士論文
[1]磁懸浮軸承數(shù)字控制器的研究與設計[D]. 戴大海.南京航空航天大學 2006
[2]基于PC機的磁懸浮軸承實時控制系統(tǒng)的研究[D]. 余同正.南京航空航天大學 2005
本文編號：3130269
【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】：90 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
電渦流傳感器
5、在在系統(tǒng)高度集成化的基礎上，發(fā)展以DSP核為核心的SOC(片上系片將是DSP發(fā)展的主要方向。6、在提供更完善的開發(fā)環(huán)境，特別是開發(fā)效率更高的、優(yōu)化的C編譯器他高級語言編譯器以及代數(shù)式指令系統(tǒng)，縮短開發(fā)周期。.3TMS320F281ZDSP簡介磁懸浮軸承控制器采用TI公司的TMS320F2812數(shù)字信號處理器為核心。該處理器是TI公司新推出的DSP芯片，是目前國際市場上用于工業(yè)控制最先進、功能最強大的犯位定點DSP芯片。它既有數(shù)字信號處理能力，又強大的事件管理能力和嵌入式控制功能。該芯片的強大性能大大提高了磁懸承控制器的處理能力，同時TI公司ANSIC/C++編譯器對C語言的高編譯，使得軟件開發(fā)周期大大縮短。TMS320F2812片內(nèi)資源圖如圖4.1所示:
認軟、硬件系統(tǒng)沒有問題的前提下，就可以將傳感器、控制器、功率放大器和驗平臺(被控對象為磁懸浮軸承)連接起來，構成一個完整的徑向磁懸浮軸承統(tǒng)。本章介紹數(shù)字控制器的開發(fā)調(diào)試軟硬件工具、功率放大器的改進，并給出向磁懸浮軸承試驗的試驗結果。1數(shù)字控制器的開發(fā)調(diào)試工具1.1CCS集成開發(fā)系統(tǒng)DSP芯片的開發(fā)需要一套完整的軟、硬件開發(fā)工具。DSP芯片的開發(fā)工具可分為代碼生成工具和代碼調(diào)試工具兩類。代碼生成工具的作用是將C語言、編語言或兩者的混合語言編寫的DSP源代碼程序編譯、匯編并鏈接成可執(zhí)行DSP代碼。代碼調(diào)試工具的作用是對DSP程序及目標系統(tǒng)進行調(diào)試，使之能達到設計目的。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]主動磁軸承的神經(jīng)網(wǎng)絡自適應PID控制[J]. 蘇義鑫,龍祥,張丹紅,胡業(yè)發(fā). 華中師范大學學報(自然科學版). 2004(03)
[2]模糊控制在磁懸浮軸承中的應用[J]. 柏猛,李敏花,王洋,嚴德崑. 自動化與儀表. 2004(03)
[3]基于雙DSP的磁懸浮控制器的設計[J]. 鄒東升,余龍華. 世界電子元器件. 2004(04)
[4]基于模糊自整定PID控制的磁懸浮軸承控制器[J]. 姚河清,馮駿. 河海大學常州分校學報. 2004(01)
[5]磁懸浮軸承的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 李慧敏,汪希萱. 軸承. 2003(06)
[6]電磁軸承及其應用 第一部分 電磁軸承的發(fā)展及其應用前景[J]. 常春江,楊榮. 航空發(fā)動機. 2003(01)
[7]電磁軸承的分析與設計[J]. 湯雙清,楊家軍,廖道訓. 軸承. 2003(02)
[8]磁浮軸承的技術進展[J]. 汪通悅,陳遼軍,周峰,康志軍,曾勵. 機械制造. 2002(07)
[9]功放新品種——G類功率放大器[J]. 陳偉鑫. 實用影音技術. 2002(05)
[10]自校正PID調(diào)節(jié)器在單自由度磁浮軸承中的應用[J]. 戴云,楊靜,張華容. 自動化技術與應用. 2001(06)
碩士論文
[1]磁懸浮軸承數(shù)字控制器的研究與設計[D]. 戴大海.南京航空航天大學 2006
[2]基于PC機的磁懸浮軸承實時控制系統(tǒng)的研究[D]. 余同正.南京航空航天大學 2005
本文編號：3130269
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3130269.html
教材專著
