文档介绍：中文摘要本论文主要针对存在的问题,并在分析磁悬浮转子控制系统的基础上,建对传感器信号进行无相位差采集的疍转换电路,并利用献试瓷遗传算法的问ǚǎ坝臥控制参数,从而提高了系统的稳定性、关键词:判∽W樱糯惴ǎ问磁悬浮转子是利用电磁力将转子稳定悬浮于空问的一种新型高性能产品。由于转子与定子间没有机械接触,转子可以达到很高的运转速度,几乎不存在机械磨损,还具有寿命长、无需润滑、能耗低、噪音小等特点。然而磁悬浮转子系统足一个非线性、强耦合系统,是一个典型的丌环不稳定系统,因此必须进行控制/D芪榷üぷ鳌立了五自由度系统的多路控制系统。设计了以:诵拇砥鞯拇悬浮转子的控制系统硬件电路,包括为提高输入信号准确性的抗混叠滤波电路、Ψ趴刂菩藕拧U攵源砅控制器参数整定难的问题,提出了一种基于快速响应性,实现了系统的较好控制。最后利用进行了仿真,进行了系统的调试和悬浮实验。仿真结果表明,所设计的控制系统和遗传算法得到的控制参数能够使磁力轴承稳定悬浮和运转,且具有响应速度快,超调小,控制精度高的优点。
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≈岢械姆⒄故物理学家鷖痛永砺凵现っ髁说タ坑谰么盘遣荒芙桓鎏盘逶谒轴承,是利用磁力作用将转子悬浮于空间、使转子与定子之间实现无机械摩擦支承的一种新型高性能轴承,是典型的机电一体化高科技产品】。它具有无直接接触摩擦磨损、无需润滑和密封以及可以主动控制等传统轴承无法比拟的特点,由于没有机械摩擦和磨损,所以降低了工作能耗和噪声,延长了使用寿命;动可应用于真空超净,腐蚀性介质以及极端温度和压力等特殊工作环境。按照磁场的产生方式,磁悬浮轴承可以分为以下三类浮轴承,是通过控制电磁力实现转子的可控悬浮韭畚难芯慷韵缶褪钦庵执场可控的磁悬浮轴承惴河τ糜诤娇铡⒑教臁⒑朔从Χ选⒄婵毡谩⒊嗑换境、飞轮储能等场合;或超导体的电磁力实现对转子部分或全部自由度的被动支承;有电磁铁,又有永磁铁或超导体,同时具有主动与被动磁悬浮轴承的特点。利用磁力使物体处于无接触悬浮状态的设想由来己久,早在年,英国六个自由度上都保持在自由稳定的悬浮状态【俊辏鹿薑紫炔用一个可控电磁铁对一个重量为奈锾宄晒Φ厥迪至宋榷ㄐ。庖谎芯成为磁悬浮列车和磁悬浮轴承的主导思想。年,徊窖芯勘砻稳定悬浮。以后的研究又证明,如果最小有一阶自由度受外部机械约束的话,强磁性物体可以用磁力悬浮于稳定平衡状态。目前,磁悬浮轴承在工程上的应用研究主要有磁悬浮列车和磁悬浮轴承两磁悬浮轴承渤频绱胖岢谢虼判≈岢谢虼帕力损耗小,更适用于高速运转场合;由于不需要润滑和密封系统,所以无污染,鞫判≈岢虺艫殖朴性创判拊创判≈岢虺芇峭ü来盘旌洗判≈岢虺艸浣峁怪屑群只有采用抗磁性材料,才能依靠合适的永久磁铁结构与相应的磁场分布而实现武汉理工大学硕士学位论文
瑞士苏黎世召开了第一届“国际磁悬浮轴承会议”,此后此会议每两年召开饮。个方向。这里只涉及磁悬浮轴承研究领域,年代,美癡笱У腂等人最早研制出离心机用的混和磁悬浮轴承。上世纪年代,随着控制元器件的不断发展和完善,瑞士、法国、日本、美国等国家相继对主动磁悬浮轴承进行了研究吲。年,法国竞腿鸬銼轴承公司联合成立了荆专门开发工业用的磁悬浮轴承。‘霉矩⒎⒘耸澜缟系谝惶ǜ咚倩的磁悬浮轴承主轴系统。年月,美国《航空周刊》报道:美国普惠公司在计划研究的娇辗⒍暮诵幕惺褂昧舜判≈岢校溲橹せü了钡氖匝。年前后又报道了一系列有关航空发动机用的高温磁悬浮轴承研究成果,成功地研制了能够在高温下工作的磁悬浮轴承系统,转速为,/,研制的高温磁悬浮轴承在单轴发动机的模型转子上成功地进行匝镮”。同时,国际上对磁悬浮轴承的研究工作和学术气氛也相当活跃。年在会议上,。,研究水平相对而言比较落后,目前都还处于试验室及工业试验运行阶段。年,哈尔滨工业大学开始研制五维主动式磁悬浮轴承,、动态稳定悬浮。目前,许多高校及科研院所在电磁轴承研究方面投入了大量的人力和物力,如西安交通大学、上海交通大学、清华大学、西安理工大学、南京航空航天大学、武汉理工大学等几十家科研院所都在电磁轴承方面进行研究,己取得一些成果。图为武汉理工大学研制的磁悬浮主轴实验装置。图碰悬浮主轴实验装置武汉理笱妒宦畚
.刂破鞯姆⒄磁悬浮轴承控制器是磁悬浮转子系统的核心部分,是决定磁悬浮转子性能响到转子的回转精度和承载力等磁悬浮轴承的关键指标。为了能达到稳定悬浮高速旋转的运行效果,磁悬浮转子系统对控制器提出了严格的要求。主动磁悬浮轴承控制系统中,控制方式大体上可以分为模拟控制和数字控制两大类。对于模拟控制器,虽然其成本较低、结构简单,但有很多的不足之处