主動(dòng)磁懸浮軸承(AMB)是一種新型的支撐部件,利用受控電磁力將轉(zhuǎn)子無(wú)接觸地懸浮支撐在定子中間。它具有無(wú)機(jī)械接觸、無(wú)潤(rùn)滑、無(wú)磨損、高速度等許多傳統(tǒng)機(jī)械軸承無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)�？刂葡到y(tǒng)(傳感器、控制器和功率放大器)是磁力軸承的關(guān)鍵部分,其性能的好壞直接影響到磁力軸承的性能。本文以帶傳感器的五自由度磁力軸承為研究對(duì)象,針對(duì)控制系統(tǒng)的三個(gè)部分進(jìn)行了研究。 本文首先介紹國(guó)內(nèi)外磁力軸承的發(fā)展概況、特點(diǎn)及趨勢(shì)。分析五自由度磁力軸承系統(tǒng)的構(gòu)成,對(duì)各個(gè)部分及其相互之間的關(guān)系做了詳細(xì)的說(shuō)明。并且根據(jù)電磁學(xué)的基本原理,推導(dǎo)出單自由度磁力軸承的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)磁力軸承的特點(diǎn),分析轉(zhuǎn)子位移檢測(cè)的特殊要求,并比較幾種常用的位移傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)磁力軸承控制系統(tǒng)的具體要求,提出控制器硬件系統(tǒng)的總體方案。采用TMS320C6713A數(shù)字處理器作為數(shù)字控制器的核心,配以信號(hào)調(diào)理模塊、A/D模塊、D/A模塊、串口通信模塊等外設(shè)為算法的實(shí)現(xiàn)搭建了良好的硬件平臺(tái)。根據(jù)磁力軸承對(duì)功率放大器的電流響應(yīng)速度、紋波和效率的要求,比較磁力軸承常用的幾種的功率放大器,并詳細(xì)介紹高效率的PWM開關(guān)功率放大器的原理。 目前,磁力軸承的控制器設(shè)計(jì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 磁力軸承的概述
        1.1.1 磁力軸承的國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況
        1.1.2 磁力軸承的特點(diǎn)
        1.1.3 磁力軸承的發(fā)展趨勢(shì)
    1.2 論文的主要內(nèi)容
第2章 磁力軸承的工作原理與數(shù)學(xué)模型
    2.1 磁力軸承的工作原理
    2.2 單自由度磁懸浮控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 磁力軸承控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及原理
    3.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
    3.2 位移傳感器
        3.2.1 選擇傳感器的基本要求
        3.2.2 幾種常用位移傳感器
        3.2.3 信號(hào)調(diào)理
    3.3 控制器
        3.3.1 DSP芯片特點(diǎn)及最小系統(tǒng)
        3.3.2 高速同步A/D采樣
        3.3.3 D/A轉(zhuǎn)換通道
        3.3.4 串行通信接口
    3.4 功率放大器
        3.4.1 功率放大器的分類
        3.4.2 功率放大器的主要性能指標(biāo)
        3.4.3 磁力軸承常用的幾種功率放大器
        3.4.4 PWM功率放大器的原理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 磁力軸承控制算法及實(shí)現(xiàn)
    4.1 PID控制算法
        4.1.1 模擬PID控制
        4.1.2 數(shù)字PID控制
        4.1.3 改進(jìn)型PID控制
        4.1.4 變參數(shù)PID控制
    4.2 PID參數(shù)的整定
        4.2.1 采樣周期T的確定
        4.2.2 PID參數(shù)的整定
        4.2.3 控制度
    4.3 控制算法的實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 DSP程序設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
        4.3.2 控制程序的設(shè)計(jì)
        4.3.3 程序的固化
    4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)調(diào)試及實(shí)驗(yàn)
    5.1 控制器調(diào)試工具
        5.1.1 CCS集成開發(fā)環(huán)境
        5.1.2 仿真器及JTAG接口
    5.2 系統(tǒng)各功能模塊的測(cè)試
        5.2.1 控制器輸入輸出測(cè)試
        5.2.2 傳感器靜態(tài)測(cè)試
        5.2.3 功率放大器的測(cè)試
    5.3 懸浮實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3842147