磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制方法及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、磁浮軸承作為一種高科技產(chǎn)品，是支承領(lǐng)域的重要變革，它具有深遠的意義和廣泛的應(yīng)用前景，其實用價值不可估量。本文針對非線性磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的特點, 研究磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的控制方法以及穩(wěn)定性。 本文首先闡述了磁浮軸承的差動驅(qū)動控制系統(tǒng)的基本原理,采用二元Taylor級數(shù)對該系統(tǒng)電磁力進行了簡化，分析了各種簡化的效果。采用Matlab對PD和PID兩種控制方法的控制效果做了仿真比較，結(jié)果顯示PD控制方法存在穩(wěn)態(tài)誤差，而PID控制方法中的

2、積分環(huán)節(jié)能有效減小誤差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。其次，研究了PID控制器的廣義柔度隨控制器參數(shù)變化和無慣性環(huán)節(jié)情況下PID控制系統(tǒng)的頻率特性，給出了磁浮軸承的剛度、阻尼與控制系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系。通過仿真可克服磁浮軸承控制系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的盲目性，仿真結(jié)果可為磁浮軸承控制系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試提供理論參考。第三，用多尺度法研究了磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率響應(yīng)特性，揭示了系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線的共振區(qū)、反相區(qū)以及因參量變化所引起共振區(qū)的變化。第四，建立了剛性磁浮軸