基于非線性PID算法的磁浮軸承電控系統(tǒng)研究.pdf

1、電磁軸承是一種高新技術(shù)，是利用電磁力將轉(zhuǎn)子無接觸地懸浮起來的支撐部件，其研究涉及到電磁學(xué)、控制理論、機(jī)械學(xué)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多領(lǐng)域。因具有傳統(tǒng)軸承無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，所以在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 論文首先介紹了磁浮軸承的特點(diǎn)、國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r及其發(fā)展趨勢(shì)，并指出了磁浮軸承在研究與應(yīng)用中仍存在的一些難題。接著以立式電磁軸承為研究對(duì)象介紹了各部分的組成及原理，并推導(dǎo)出了電磁軸承單自由度的數(shù)學(xué)模型a然后，論文就電磁軸

2、承中功放環(huán)節(jié)和控制器環(huán)節(jié)兩個(gè)主要部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在功放設(shè)計(jì)中，比較了目前開關(guān)功放各種調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而選用了采樣一保持型的調(diào)制技術(shù)，并詳細(xì)闡述了功放電路各個(gè)部分的設(shè)計(jì)方法和過程；在控制器設(shè)計(jì)中，在傳統(tǒng)PID控制算法的基礎(chǔ)之上提出了一種非線性補(bǔ)償型的PID控制算法。利用MATLAB仿真分析，驗(yàn)證了電磁軸承軸向系統(tǒng)的在非線性PID控制下的響應(yīng)比PID控制更優(yōu)，從理論上實(shí)現(xiàn)了磁懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。最后進(jìn)行了基于DSP的磁浮軸承數(shù)字控制系統(tǒng)