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文檔簡介
1、磁懸浮技術(shù)由于其具有無接觸磨損,無需潤滑和對環(huán)境無污染等特性,被廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)等高技術(shù)領(lǐng)域中。本文設(shè)計開發(fā)了一種磁懸浮系統(tǒng),能夠使轉(zhuǎn)子軸穩(wěn)定懸浮,并達(dá)到很好的定位精度。
本文首先從機(jī)械和電控兩個方面分析了磁懸浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、各部分的作用,并介紹了系統(tǒng)的控制原理。在電磁鐵電磁力公式的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了單自由度轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而得出了磁懸浮系統(tǒng)徑向和軸向的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)的控制器設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
在電控系統(tǒng)設(shè)計方面,
2、本文涉及了硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面。硬件設(shè)計首先介紹了硬件電路整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計,然后詳細(xì)討論了硬件電路各個功能板的設(shè)計,并重點(diǎn)介紹了基于DSP2812設(shè)計的控制板電路。軟件設(shè)計則著重介紹了A/D,控制算法和D/A的程序設(shè)計思路和流程圖以及控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)。
由于模型的不確定性和外界干擾信號是磁懸浮系統(tǒng)設(shè)計中不可回避的問題,本文選擇了魯棒控制理論。首先結(jié)合動態(tài)補(bǔ)償器的設(shè)計思路,考慮魯棒穩(wěn)定性,干擾抑制和最小能量控制三方面的要求
3、,設(shè)計了魯棒動態(tài)補(bǔ)償器,并進(jìn)行了仿真。仿真表明:采用設(shè)計的魯棒動態(tài)補(bǔ)償器,磁懸浮系統(tǒng)基本消除了模型參數(shù)攝動對系統(tǒng)的影響,系統(tǒng)具有較好的魯棒穩(wěn)定性和性能。采用魯棒控制系統(tǒng)設(shè)計的參數(shù)化方法應(yīng)用于磁懸浮被控對象得到了滿意的結(jié)果。
最后,利用建立的磁懸浮軸承的數(shù)學(xué)模型,把磁懸浮軸承系統(tǒng)控制器的設(shè)計歸結(jié)為混合靈敏度問題,針對磁懸浮軸承系統(tǒng)這一被控對象,分析了系統(tǒng)的不確定性,合理地選擇了加權(quán)函數(shù),從而得到了廣義對象的數(shù)學(xué)模型,利用MATL
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