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数控磁轴承—转子系统的研究

李珲

  磁轴承是利用磁力将转子稳定悬浮于空间的一种新型高性能轴承,由于转子与定子之间不存在机械接触,转子可以达到很高的运转速度,几乎没有机械磨损、寿命长、能耗低、噪音小、无需润滑、在很多应用领域内与传统轴承相比具有明显的优越性。本文介绍了本实验室研制的数控AMB实验台数学模型以及数字控制器的硬件和软件的工作原理,它采用了上下位机主从式工作方式,可在线修改控制器参数。本文提出利用转速实现在线最优控制思想。由于AMB系统转子动力特性和功放的非线性是转速的函数,而且在实际中转速是可以在线测量的,因此可以将数字控制器参数以转速分段优化,从而使系统始终工作在最佳状态。采用优化方法与AMB系统仿真相结合的方法得到控制器不同转速段的优化参数,并用实验初步验证了这些参数的有效性。本文用所提出的电磁轴承-柔性转子系统分析方法,对实验室的磁轴承实验系统进行了较为深入的分析。计算分析表明:采用两级相位超前的控制器可以增加系统的稳定性并大大降低不平衡响应的幅值;由于传感器与磁轴承的异位的存在,尤其是对柔性转子,传感器所测的信号不能真实地反映磁轴承的情况,影响了系统的可控性及可观测性,因而影响了控制效果,对系统的性能影响较大,甚至影响系统的稳定性。……   
[关键词]:电磁轴承;参数优化;数字控制器 柔性转子
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京工业大学2000年
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