中国电机工程学报
中國電機工程學報
중국전궤공정학보
ZHONGGUO DIANJI GONGCHENG XUEBAO
2013年
6期
153-160,前插19
,共9页
高琳%徐宗海%朱凯%李黎川
高琳%徐宗海%硃凱%李黎川
고림%서종해%주개%리려천
锥形磁悬浮轴承%线性化%建模%解耦控制
錐形磁懸浮軸承%線性化%建模%解耦控製
추형자현부축승%선성화%건모%해우공제
磁悬浮轴承的标准结构包括两个径向轴承和一个轴向轴承,也可以将两个径向轴承做成锥形使其能够提供轴向悬浮力,从而省去轴向轴承,减小磁悬浮轴承的轴向尺寸,并使系统结构简化.但仅仅依靠两个锥形径向轴承使转子悬浮,在磁轴承的轴向和径向间会存在很强的耦合,使系统的建模和控制都变得更复杂.对一台自行设计的锥形磁悬浮轴承提出一种解耦控制.首先采用磁路法建模,得到原始的非线性模型.然后对非线性模型进行线性近似,并通过引入输入与输出的线性变换使系统解耦,推导出5个单输入单输出的解耦控制模型,分别对应于转子的5个运动自由度.最后,针对这5个被控对象分别设计控制器,并对解耦控制进行仿真分析和实验验证.结果表明,锥形磁悬浮轴承可以通过对其输入和输出进行简单的代数变换实现有效的解耦.
磁懸浮軸承的標準結構包括兩箇徑嚮軸承和一箇軸嚮軸承,也可以將兩箇徑嚮軸承做成錐形使其能夠提供軸嚮懸浮力,從而省去軸嚮軸承,減小磁懸浮軸承的軸嚮呎吋,併使繫統結構簡化.但僅僅依靠兩箇錐形徑嚮軸承使轉子懸浮,在磁軸承的軸嚮和徑嚮間會存在很彊的耦閤,使繫統的建模和控製都變得更複雜.對一檯自行設計的錐形磁懸浮軸承提齣一種解耦控製.首先採用磁路法建模,得到原始的非線性模型.然後對非線性模型進行線性近似,併通過引入輸入與輸齣的線性變換使繫統解耦,推導齣5箇單輸入單輸齣的解耦控製模型,分彆對應于轉子的5箇運動自由度.最後,針對這5箇被控對象分彆設計控製器,併對解耦控製進行倣真分析和實驗驗證.結果錶明,錐形磁懸浮軸承可以通過對其輸入和輸齣進行簡單的代數變換實現有效的解耦.
자현부축승적표준결구포괄량개경향축승화일개축향축승,야가이장량개경향축승주성추형사기능구제공축향현부력,종이성거축향축승,감소자현부축승적축향척촌,병사계통결구간화.단부부의고량개추형경향축승사전자현부,재자축승적축향화경향간회존재흔강적우합,사계통적건모화공제도변득경복잡.대일태자행설계적추형자현부축승제출일충해우공제.수선채용자로법건모,득도원시적비선성모형.연후대비선성모형진행선성근사,병통과인입수입여수출적선성변환사계통해우,추도출5개단수입단수출적해우공제모형,분별대응우전자적5개운동자유도.최후,침대저5개피공대상분별설계공제기,병대해우공제진행방진분석화실험험증.결과표명,추형자현부축승가이통과대기수입화수출진행간단적대수변환실현유효적해우.