軸向控制的磁浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制.pdf

1、磁懸浮軸承由于無(wú)摩擦、無(wú)磨損、無(wú)需潤(rùn)滑、壽命長(zhǎng)、低功耗、無(wú)噪聲等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越受到重視，將廣泛應(yīng)用于航空航天、超高速超精密加工機(jī)床等高科技領(lǐng)域。磁軸承承載特性的好壞主要取決于其結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制系統(tǒng)。磁懸浮軸承的穩(wěn)定性分析和控制方法可以應(yīng)用到其它磁懸浮領(lǐng)域，因此進(jìn)行磁懸浮軸承的穩(wěn)定性分析和控制機(jī)理研究具有極其重要的意義。 本文提出了一種新型軸向控制的磁浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裝置，應(yīng)用磁荷法計(jì)算了構(gòu)成徑向磁軸承的永磁鐵的磁力。分析了新型磁懸浮軸承的承

2、載和剛度特性，進(jìn)而進(jìn)行了磁軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。分析表明，該新型磁懸浮軸承在四個(gè)自由度上有自動(dòng)穩(wěn)定的能力，只要在z方向上進(jìn)行主動(dòng)控制即可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定懸浮。 本文還對(duì)控制方法進(jìn)行了研究。把軸向磁軸承作為控制方法的研究對(duì)象，建立了軸向磁軸承的電流模型，提出了PID控制的方法。根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)和解析法完成了PID控制參數(shù)的整定，確定了PID控制參數(shù)的范圍。分析了采用PID控制方法對(duì)磁軸承系統(tǒng)的影響。結(jié)果表明，采用PID控制可以實(shí)現(xiàn)磁軸承