基于DSP的电磁轴承数字控制系统研究

发布时间：2025-06-28 03:26

　　电磁轴承是一种利用电磁力将转子稳定的悬浮在空中的装置。它具有无摩擦、无需润滑、允许转子高速旋转、动态性能可调、便于在线监控等特点,使其应用于比传统轴承更为广阔的领域,如高速、真空、超净和需要实时调整轴承动态参数等场合,在高速旋转机械领域获得了广泛的应用。 本文建立了刚性转子电磁轴承系统和柔性转子电磁轴承系统的动力学模型,推导出刚性转子电磁轴承系统和柔性转子电磁轴承系统的状态空间表达形式;应用鲁棒控制原理,采用混合灵敏度H^∞控制理论,分析系统的特征及外界干扰,确定权函数的形式和相关系数,设计了刚性转子电磁轴承系统和柔性转子电磁轴承系统的H^∞鲁棒控制器,通过H^∞鲁棒控制器的分析、求解,建立了刚性转子电磁轴承和柔性转子电磁轴承系统的Simulink仿真图,分析系统的稳定性,验证H^∞鲁棒控制系统的抗干扰能力;采用以TMS320LF2407A为主控芯片DSP数字控制器,对电磁轴承数字控制系统进行模块化的硬件设计,包括A/D、D/A、功率放大器、电平转换及低通滤波器;以功能模块为单位实现控制系...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-3刚性转子--电磁轴承设转子运动模型的输入是[,,,]

-10-图2-3刚性转子--电磁轴承子运动模型的输入是[,,,]xaxbyaybFFFF,输出是磁轴承,,,]ababxxyy，xaF，yaF表示径向磁轴承A在x方向，xb，ybF表示径向磁轴承B在x方向....

图3-1线形连续系统的动态结构图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文述的，简洁明了且易于计算机求解，既能反映系统内部的变化情况，虑初始条件，同时也为多变量系统的分析与研究提供了强有力的工具连续时间系统的动态结构图如图3-1所示。图中状态方程描述系统状与输入变量之间关系的一阶微分方程组(连续时间系统)其一般形式为1....

图3-4混合灵敏度设计问题

述H∞次优化问题中，除了要注意在频率域使之满足闭环系统设计的多目标要求外，同时计过程中，其最优性能指标：的取值决定着系的奇异值大小，在保证系统渐进稳定前提下，通过系统后的增益越小，，也即标志着系统抑越好[44]。敏度H∞加权函数选取控制混合灵敏度控制器设计时，加权阵的选统的动....

图3-5H∞控制器设计流程图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文度H∞控制器的设计yle等人在全美控制年会上发表了著名的DG可以通过解两个适当的代数Riccati方程得到是一个数学问题，通过采用DGKF方法，通方程来求得控制器[46]。鲁棒控制系统工具箱(RobustControlToolbo....

本文编号：4054350