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《基于DSP的磁軸承控制系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于DSP的磁軸承控制系統(tǒng)設(shè)計任娟平，等中圖分類號：TM301．2文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1001．6848(2009)08．0047．03基于DSP的磁軸承控制系統(tǒng)設(shè)計任娟平，何薇薇(1．中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院，中山528436；2．江蘇大學(xué)，鎮(zhèn)江212013)摘要：磁懸浮軸承具有無磨損、無需潤滑、壽命長等優(yōu)良品質(zhì)，從根本上革新了傳統(tǒng)的支承方式。對交流二自由度混合磁軸承基本原理進行了介紹，給出了控制系統(tǒng)框圖?；赥MS320F2812設(shè)計了控制系統(tǒng)硬件，闡述了硬件驅(qū)動平臺的開發(fā)，并設(shè)計了相關(guān)的軟件
2、，最后給出了實驗結(jié)果。實驗結(jié)果表明，其控制系統(tǒng)能較好地滿足試驗要求。關(guān)鍵詞：磁軸承；DSP；控制系統(tǒng)；硬件；實驗；變頻調(diào)速；感應(yīng)電機ControlSystemDesignofMagneticBearingBasedonDSPRENJuan．ping，HEWei．wei。(1．ZhongshanTorchTechnicalCollege，Zhongshan528436，China；2．SchoolofElectricalandInformationEngineering，JiangsuUnivers
3、ity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Magneticbearingsoperatecontactlesslyandarethereforefreeofweal"andlubricant，whichhaveinnovatedthetraditionalsupportingformsfundamentally．IntroducedthebasictheoryofAC2DOFhomopolarHMBandgiventhefigureofcontrolsystem．Bas
4、edonTMS320F2812DSP，hadmannfac-turedthehardwareofcontrolsystem，especiallydesignedthedrivesystemanddevelopedthesoftware．KeyWords：Magneticbearing；DSP；Controlsystem；Hardware；Experiment；Speedadjusting；In·dl】CtionmotorP=P±1。采用三相功率逆變器對懸浮力繞組提1磁懸浮軸承工作原理供控制電流，因
5、而這種結(jié)構(gòu)的無軸承電機實際就磁懸浮軸承簡稱磁軸承(MagneticBearing)，變成了只產(chǎn)生徑向懸浮力的磁軸承。根據(jù)電機理是利用電磁力將轉(zhuǎn)子無接觸地懸浮，懸浮位置可論，三相對稱繞組通三相交流電后，可產(chǎn)生一個控制的一種新型軸承。它由轉(zhuǎn)子和定子組成。轉(zhuǎn)合成旋轉(zhuǎn)磁動勢當(dāng)轉(zhuǎn)子在平衡位置受到徑向擾子的旋轉(zhuǎn)由變頻電機驅(qū)動。其位置由電渦流傳感動力時，傳感器檢測出轉(zhuǎn)子的偏移量與Y，經(jīng)過器檢測，位置信號經(jīng)過低通濾波電路預(yù)處理后送A／D轉(zhuǎn)換后，將采樣信號傳送給處理器，通過處入A／D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，處理器將轉(zhuǎn)
6、換好理器實現(xiàn)數(shù)字PID和2／3坐標(biāo)變換，經(jīng)過算法處理的數(shù)字量按數(shù)字控制算法進行運算，產(chǎn)生控制信后通過三相逆變電路驅(qū)動磁軸承的控制線圈，使號并通過D／A轉(zhuǎn)換電路和功率放大器轉(zhuǎn)換成控制得徑向三相繞組中控制電流和永磁體產(chǎn)生的合成電流，控制磁軸承電磁鐵的電流大小，使得磁懸磁場對轉(zhuǎn)子磁吸力與位置偏移的方向相反，從而浮轉(zhuǎn)子穩(wěn)定地懸浮在期望的位置。本文設(shè)計的交使轉(zhuǎn)子回到徑向平衡位置。流混合磁軸承，是用永磁體代替普通磁軸承中通2磁懸浮軸承控制策略以直流電的控制線圈來產(chǎn)生靜態(tài)偏磁磁通，這樣僅僅使用一套三相逆變器來驅(qū)
7、動三相線圈，節(jié)約圖2為磁懸浮軸承控制系統(tǒng)框圖。實驗中采用了設(shè)計成本，縮小了體積¨引。數(shù)字和模擬電路相結(jié)合進行控制。徑向位移傳感交流磁軸承工作原理如圖1所示。它是基于無器檢測出轉(zhuǎn)子徑向偏移位置后，將位移信號與給軸承電機原理、使轉(zhuǎn)矩繞組極對數(shù)P為0，懸浮力定參考值進行比較，其誤差經(jīng)PID調(diào)節(jié)后得到理想繞組極對數(shù)P：為1，滿足徑向懸浮力產(chǎn)生的條件的徑向力信號，通過力／電流轉(zhuǎn)換將理想的徑向力信號轉(zhuǎn)換成三相理想控制電流信號，再經(jīng)過三相收稿日期：2008-06—16·47·微電機一
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12、。g*％《§§毫％嘲“《《自l辯逆變電路產(chǎn)生三相實際控制電流、和：來控人電壓。以IPM為核心的逆變器的作用是在PwM制磁通，調(diào)整3個互差120。電磁鐵的懸浮力大??；控制信號驅(qū)動下，將輸入的直流電變成電壓與頻將得到的懸浮力分解到軸、Y軸后分別跟蹤理想率可調(diào)的交流電，輸入到交流磁軸承的控制線圈的徑向力信號，使轉(zhuǎn)子回到平衡位置。由于在設(shè)中，IPM模塊集成了功率開關(guān)器件IGBT驅(qū)動電路計磁軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)時，盡量考慮避免系統(tǒng)各二和保護電路，具有過流保護、短路保護、欠壓及自由度之
