平面型磁浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的懸浮控制研究.pdf

1、微電子加工等超精密制造領(lǐng)域正朝著極小型、極精密型方向發(fā)展，要求一種超潔凈的高速精密定位平臺(tái)。磁浮平臺(tái)綜合運(yùn)用了電磁懸浮技術(shù)與直線驅(qū)動(dòng)技術(shù)，具有零摩擦、零傳動(dòng)環(huán)節(jié)等顯著特點(diǎn)。
　　本文以磁懸浮系統(tǒng)為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)一種平面型磁浮運(yùn)動(dòng)平臺(tái)及電磁鐵參數(shù)，主要進(jìn)行系統(tǒng)的懸浮控制研究。具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.對(duì)磁浮平臺(tái)進(jìn)行電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)特性分析。通過(guò)研究磁力線走向與電磁力特性關(guān)系，確定電磁鐵的磁極布局方式，找到了平臺(tái)控制中的薄弱環(huán)

2、節(jié);熱分析結(jié)果表明電磁鐵參數(shù)設(shè)計(jì)合理。
　　2.對(duì)磁懸浮系統(tǒng)進(jìn)行分散控制研究。通過(guò)電磁力的優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立了系統(tǒng)等效單自由度模型，在研究剛度、阻尼與PID控制參數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上，得到了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)控制參數(shù)，并進(jìn)行仿真分析，最后設(shè)計(jì)了改進(jìn)PID控制器。
　　3.針對(duì)磁懸浮系統(tǒng)的耦合特性，分別進(jìn)行狀態(tài)反饋解耦控制與坐標(biāo)變換解耦控制研究。前者，根據(jù)約束條件將其中一個(gè)平動(dòng)自由度設(shè)計(jì)為隨動(dòng)控制器，其余三個(gè)平動(dòng)自由度設(shè)計(jì)為反饋解耦控制器;后者