磁悬浮轴承电控系统的研究

《磁悬浮轴承电控系统的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TH133.3论文编号：102870515-S141学科分类号：080203硕士学位论文磁悬浮轴承电控系统的研究研究生姓名赵静学科、专业机械设计及理论研究方向机电一体化指导教师谢振宇副教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年三月本文研究得到国家自然科学基金（“高效车载飞轮电池减振机理的研究”，编号：51275238）的经费资助。NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineering

2、ResearchonElectricControlSystemofActiveMagneticBearingsAThesisinMechanicalDesignandTheorybyZhaoJingAdvisedbyAssociateProfessorXieZhenyuSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢

3、的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：摘要本文利用MATLAB工具箱分别仿真分析了不完全微分PID和模糊自适应PID控制策略对磁悬浮轴承转子系统动态性能的影响，设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路，分别开发了不完全微分PID和模糊自适应PID控制软件，实

4、现了磁悬浮电主轴原理样机在60000r/min工作转速下的稳定运行，并对磁悬浮电主轴在两种控制策略下的动态性能进行了对比研究。针对车载飞轮电池对电控系统的要求，本文分别研制了以数字信号处理器TMS320F28335DSP和以DSP28335+CPLD7256为核心的两电平和三电平数字集成控制器，取代了一般的位移控制器和部分功率放大器环节，开发了位移控制器、电流控制器及移相环节的控制软件，采用试验方法研究了该数字集成控制器对磁悬浮轴承转子系统静态和动态性能的影响。最后，本文设计制作了五自由度磁悬浮车载飞轮电池试验装置，包括飞轮转子组件、基础振动台和磁悬浮

5、轴承等零部件，给出了系统的主要设计参数，在此基础上，完成了车载飞轮电池的初步运行试验。关键词：主动磁悬浮轴承，控制器，功率放大器，集成控制器，模糊自适应PID，车载飞轮电池IABSTRACTTheeffectsofincompletedifferentialPIDandfuzzyadaptivePIDcontrolstrategiesondynamiccharacteristicsofthemagneticbearingsystemareseparatelyanalyzedbyMATLABtoolbox.Thedigitalcontrollercirc

6、uitsbasedonTMS320F28335DSPandthecorrespondingcontrolprogramsofincompletedifferentialPIDandfuzzyadaptivePIDaredeveloped.Bythetwodigitalcontrollers,themagneticlevitationspindleprototypecanoperatestablyat60,000rotationsperminute.Dynamiccharacteristicsofthemagneticlevitationspindlep

7、rototypewiththetwodigitalcontrollersareseparatelyinvestigated.Aimingattherequirementsofflywheelbatteryforvehicle,thetwo-levelandthree-leveldigitalintegratedcontrollersbasedondigitalsignalprocessorareseparatelydeveloped,whichcanreplacethedisplacementcontrollerandsomepartsofthepow

8、eramplifier.Thecorrespondingcontrolalgorithmoft