發(fā)布時間：2022-02-15 21:58

　　電磁軸承是利用電磁力將轉子懸浮于空間,使轉子和定子之間沒有任何機械接觸的一種新型高性能軸承。它具有無摩擦、無磨損、無污染、低能耗、低噪聲以及壽命長等優(yōu)點,因而在航空航天、真空技術、精密機床、機械工業(yè)以及機器人等高科技領域具有廣泛的應用前景。E型電磁軸承系統(tǒng)是一種新型電磁軸承,與常規(guī)電磁軸承系統(tǒng)相比,它利用了磁通具有力圖沿著磁阻最小路徑閉合的特性,通過E型結構使徑向軸承不但能夠在徑向正常支撐轉子運動,還能在轉子轉動過程中發(fā)生軸向位移偏差時自動校正位置,從而達到減輕軸向軸承和保護軸承的工作負擔的目的,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文的主要任務是對E型電磁軸承系統(tǒng)的控制技術進行研究,主要工作如下:首先,分析了E型電磁軸承系統(tǒng)的結構和工作原理,建立了E型電磁軸承軸向單自由度數(shù)學模型,并在此基礎上,建立了E型電磁軸承徑向四自由度的數(shù)學模型。其次,簡述E型電磁軸承系統(tǒng)的加工安裝過程,介紹其控制關鍵部分的組成和設計,以數(shù)字信號處理器TMS320LF2407A為核心,設計出完整的數(shù)控電磁軸承軟硬件系統(tǒng),完成了單自由度數(shù)控電磁軸承系統(tǒng)的實驗調試,基本實現(xiàn)了轉子的懸浮。最后,在E型電磁軸承系統(tǒng)樣機上,基于PID控制... 

【文章來源】：蘇州大學江蘇省211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 電磁軸承概述
    1.2 電磁軸承的特點和分類
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文工作的提出
    1.5 論文內容的安排
第二章 E 型電磁軸承的工作原理及數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 E 型電磁軸承的結構分析及工作原理
    2.3 E 型電磁軸承系統(tǒng)軸向單自由度數(shù)學模型
    2.4 E 型電磁軸承系統(tǒng)徑向四自由度數(shù)學模型
        2.4.1 徑向四自由度E 型電磁軸承系統(tǒng)的結構
        2.4.2 徑向四自由度E 型電磁軸承的狀態(tài)方程
    2.5 小結
第三章 E 型電磁軸承加工安裝與控制系統(tǒng)各部分設計
    3.1 引言
    3.2 E 型電磁軸承的加工安裝
        3.2.1 E 型徑向電磁軸承的加工安裝
        3.2.2 E 型軸向電磁軸承的加工安裝
        3.2.3 E 型電磁軸承系統(tǒng)驅動裝置的加工
    3.3 E 型電磁軸承系統(tǒng)檢測裝置設計
        3.3.1 傳感器的加工
        3.3.2 間隙檢測原理
        3.3.3 間隙檢測傳感器設計
    3.4 控制器
        3.4.1 模擬PID 控制器
        3.4.2 數(shù)字控制器
        3.4.3 模擬控制器與數(shù)字控制器比較
    3.5 功率放大器
    3.6 小結
第四章 E 型電磁軸承系統(tǒng)DSP 數(shù)字控制器的設計
    4.1 引言
    4.2 TMS320LF2407A 型DSP 微處理器
        4.2.1 TMS320LF2407A 型DSP 微處理器簡介
        4.2.2 CCS2.2 簡介
    4.3 基于TMS320LF2407A E 型電磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)的設計
        4.3.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的硬件設計
        4.3.2 數(shù)字控制系統(tǒng)的軟件設計
    4.4 小結
第五章 E 型電磁軸承系統(tǒng)實驗研究
    5.1 引言
    5.2 實驗數(shù)據(jù)的采集與分析
        5.2.1 數(shù)據(jù)采集卡PC-7483 簡介與使用
        5.2.2 E 型徑向電磁軸承的調試與實驗數(shù)據(jù)分析
        5.2.3 軸向電磁軸承的調試實驗與實驗數(shù)據(jù)分析
        5.2.4 E 型電磁軸承自動校正軸向位置實驗與數(shù)據(jù)分析
    5.3 小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
碩士期間發(fā)表論文
致謝
詳細摘要


【參考文獻】：
期刊論文
[1]主動磁懸浮軸承的工作原理及發(fā)展趨勢[J]. 郭樹濤.  重慶科技學院學報. 2006(04)
[2]磁懸浮轉子不平衡補償?shù)难芯縖J]. 胡業(yè)發(fā),高小明,吳華春.  機械制造. 2006(08)
[3]開關磁阻電機發(fā)展及應用[J]. 劉迪吉.  電氣技術. 2006(07)
[4]開關磁阻電機的工作原理和調速性能[J]. 李同華.  起重運輸機械. 2005(10)
[5]基于CPLD的飛輪磁懸浮軸承低功耗開關功率放大器研究[J]. 王大鵬,劉剛,房建成.  微計算機信息. 2005(10)
[6]磁懸浮軸承研究的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 黃德中.  機床與液壓. 2003(06)
[7]磁懸浮軸承功率放大器的研究[J]. 蘇義鑫,周祖德,胡業(yè)發(fā),張丹紅.  武漢理工大學學報. 2003(06)
[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]磁懸浮支承轉子系統(tǒng)動力學特性的實驗研究[J]. 朱禮進,汪希平,王文,張直明,萬金貴.  上海大學學報(自然科學版). 2002(03)
[10]開關磁阻電機發(fā)展綜述[J]. 李俊卿,李和明.  華北電力大學學報. 2002(01)

碩士論文
[1]一種E型電磁軸承系統(tǒng)的研究與試制[D]. 濮龍鋒.蘇州大學 2007
[2]主動型磁懸浮軸承的設計與控制技術研究[D]. 周艷榮.蘇州大學 2006
[3]主動磁懸浮軸承控制器的研究[D]. 吳堅.蘇州大學 2004



本文編號：3627341