磁悬浮轴承的磁路设计以及动态仿真

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1、长春理工大学硕士学位论文磁悬浮轴承的磁路设计以及动态仿真姓名：金旭东申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：王景奕20080401摘要主动磁悬浮轴承是集机械、电子、控制、计算机、传感器、材料等多学科技术为一体的机电一体化系统。本文从磁力轴承的工作原理着手，在说明磁悬浮主轴的总体布局后，对径向磁力轴承和轴向磁力轴承的结构设计原理、材料选择、设计中的注意问题、详细的设计过程以及磁力轴承相关设计内容都一一做了推导和阐述。其中，提出了一种新的磁力轴承结构设计方法，利用该方法可以最大限度地减少电气参数与磁力轴

2、承中结构参数的耦合，使得在设计的结构参数易于满足电气参数要求。并且，在详细分析单自由度磁力轴承的基础上，建立了磁力轴承的简化数学模型，推导出了经典控制律下的磁力轴承控制系统的模型。运用现代控制理论的状态空间法，建立了转子控制系统的状态空间模型，结合MATLAB的Simulink模块实现了磁悬浮轴承的动态仿真。关键词；磁悬浮磁悬浮轴承磁路设计M^TL^B仿真ActiveMagneticBearing(AMB)isakindofeleetromechanicalsystem，whichintegratesmuc

3、htechnologysuchasmechanics，electronics，andcybemctics，sensortechnology，materialsscienceandsoon．AcorrdingtotheprincipleofAMB，thedissertationdeducesandillustratesthestructuraldesigningmethod，theselectionofmaterials，thedetailsofdesigningprocessandrelme．Adesign

4、ingproblemsofradialandaxialAMBafternarratingtheoverallstructureofelectricrotorofAMB．AndanewmethodtodesignthestructureofAMBisprovided．Withthismethod，thecouplingrelationsbetweenthestructuralparametersandelectricparametersintheAMBconbedecreasedgreatly,whichma

5、kesthestructuralparametersareeasytomeettherequirementsofelectricparameters．Besides，based011thestudyoftheSDOFAMBsystemindetail，theauthorestablishsthesimplifiedmathematicalmodel，andthemodelofcontrolsystemoftheAMBwithclassicalcontroltheory．Usingthecontrolstat

6、e—spacemethodofmodemcontroltheory,theauthorsetsuptherotor’Sstate-spacemodelofcontrolsystem．WiththehelpofMATLABanditstoolboxSimulink,adynamicsimulationmodelhasbeenestablished．geywords：MagneticSuspensionAMBMagneticCircuitMTLABSimulation长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声

7、明：所呈交的硕士学位论文。《磁悬浮轴承磁路设计及动态仿真》是本人在指导教师的指导F，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：钮{。左丛年土月益日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件

8、和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理。【大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名；径趣盔丕型年上月上幽指导导师签名：上月jAN§1．1引言第一章绪论车轮是人类历史上一个伟大的发明，它让人们在运载物品时将原始的拖动改进为车轮的转动。说到底它是将滑动摩擦转变成了滚动摩擦，这样大大提高了效率。但是我们进一步设想，要是把滚动摩擦变