磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的變參數(shù)控制研究.pdf

1、當(dāng)前旋轉(zhuǎn)機械正在向高速、重載和細(xì)長方向發(fā)展,磁懸浮軸承具有無接觸、可主動控制等特點,被廣泛認(rèn)為是下一代高速旋轉(zhuǎn)機械支承裝置。傳統(tǒng)的PID控制雖然結(jié)構(gòu)簡單且具有一定的魯棒性,但單一的控制參數(shù)很難同時保證磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)所需的低頻和高頻特性。而基于狀態(tài)反饋的最優(yōu)控制、魯棒控制等現(xiàn)代控制策略由于算法復(fù)雜,可實現(xiàn)性較差。本文建立了磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗臺,分析了控制參數(shù)對柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。從理論上提出了基于轉(zhuǎn)速的變參數(shù)控制方

2、法,并分析了該方法的可行性和參數(shù)跳變時系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在理論分析的基礎(chǔ)上,通過TMS320F2812 DSP的捕獲單元將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速信號引入控制器,在不同轉(zhuǎn)速區(qū)段選取不同的PID參數(shù)控制徑向磁懸浮軸承,采用C語言與匯編語言混編的方式編寫控制軟件,實現(xiàn)了基于TMS320F2812 DSP五自由度磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的變參數(shù)PID控制,并通過系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)試驗進行了驗證。理論分析和試驗研究結(jié)果表明,采用變參數(shù)控制策略能夠滿足系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速區(qū)段對