無軸承異步電機懸浮系統(tǒng)非線性濾波器自適應逆控制研究.pdf

1、無軸承異步電機(BIM)具有結構緊湊簡單，無摩擦，易于弱磁控制，高速和超高速運行等優(yōu)點，在農業(yè)生產機械、農用發(fā)電設備、半導體工業(yè)、生命科學、飛輪儲能等高科技領域有較好的應用前景，但是BIM具有復雜的電磁關系，是多變量、非線性、強耦合的系統(tǒng)，其旋轉力和徑向懸浮力之間、兩自由度徑向懸浮力之間都存在著非常復雜的耦合關系，要實現電機轉子的穩(wěn)定懸浮和可控運行，提高控制精度，必須對其進行非線性動態(tài)解耦控制，因此考慮BIM的自適應逆解耦控制具有重要的

2、理論和現實意義。論文在國家自然科學基金項目“數控機床高速磁懸浮電主軸自適應逆解耦控制及數字化技術(61174055)”等多項課題的支持下，圍繞BIM的控制開展理論和實驗研究。
　　本文首先分析BIM的轉矩繞組和懸浮繞組結構，研究了BIM的懸浮原理，并且借助麥克斯韋張量法建立了二自由度BIM的數學模型及運動方程，為后續(xù)仿真研究奠定理論基礎。
　　其次，本文在BIM轉矩與懸浮力獨立控制理論的基礎上，并且將非線性自適應濾波器和逆系

3、統(tǒng)控制方法相結合，提出了基于非線性自適應濾波器的懸浮系統(tǒng)自適應逆解耦控制策略。利用非線性自適應濾波器對懸浮系統(tǒng)進行自適應建模與逆系統(tǒng)建模，復制逆模型，將其串接在系統(tǒng)之前作為自適應逆控制器，同時采用一種變步長最小均方算法在線調節(jié)其權值系數。該方法不僅無需辨識轉矩繞組氣隙磁鏈，而且利用非線性濾波器可解決精確建模的問題，并在建模過程中解決各變量間的耦合問題。仿真實驗表明，該控制策略完成了懸浮系統(tǒng)的動態(tài)解耦。
　　最后，設計了BIM基于d