磁懸浮系統(tǒng)控制過(guò)程的理論基礎(chǔ)和技術(shù)實(shí)現(xiàn).pdf

1、磁懸浮技術(shù)是利用磁場(chǎng)力將物體懸浮于空間，使其與其它物體沒(méi)有直接機(jī)械接觸的一種新型支承技術(shù)。由于它具有無(wú)摩擦、無(wú)磨損、無(wú)污染、低噪聲以及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，也是目前研究熱門(mén)的重要原因，因此它在交通、航空航天、機(jī)械加工等高科技領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。 磁懸浮系統(tǒng)是涉及眾多學(xué)科和領(lǐng)域的綜合系統(tǒng)。影響磁懸浮系統(tǒng)性能的最關(guān)鍵部件是控制器的性能?？刂破鞯男阅芑緵Q定了整個(gè)系統(tǒng)的最終性能，如：控制精度、剛度、魯棒性等。而影響控制器性能的除了自身的設(shè)

2、計(jì)外還與調(diào)試過(guò)程密切相關(guān)。因此，本文在研究控制器設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹控制器的調(diào)試過(guò)程。首先，將磁懸浮系統(tǒng)的支承方式分為兩種：平動(dòng)支承和轉(zhuǎn)動(dòng)支承。本文在分析了兩種不同支承形式的單自由度磁懸浮系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，用傳統(tǒng)線性方法和離散分析方法對(duì)兩種支承方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后以此為依據(jù)，分析它們對(duì)應(yīng)的多自由度磁懸浮系統(tǒng)，并以磁懸浮軸承為例建立了考慮陀螺效應(yīng)的多自由度磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。 其次，在磁懸浮系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，介紹了相

3、對(duì)應(yīng)的控制器、控制方案和功率放大器等系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過(guò)程，其中包括運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)在磁懸浮系統(tǒng)控制中的的設(shè)計(jì)思想。以上述設(shè)計(jì)思想為基礎(chǔ)，介紹設(shè)計(jì)多自由度磁懸浮系統(tǒng)的控制器的方法與一般步驟，并介紹在調(diào)試過(guò)程中解決陀螺效應(yīng)問(wèn)題和超靜定力問(wèn)題的方法。 接著，介紹了單自由度磁懸浮數(shù)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法和調(diào)試過(guò)程。為建立5自由度數(shù)字控制系統(tǒng)奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。 本文的理論分析結(jié)果均經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得到了證明。本文詳細(xì)介紹了1個(gè)磁懸浮