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《基于DSP的磁懸浮轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制算法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要磁力軸承是利用電磁力將被支承件穩(wěn)定懸浮在空間的一種高性能機(jī)電一體化軸承，它以無(wú)機(jī)械接觸，無(wú)磨損和無(wú)需潤(rùn)滑等傳統(tǒng)軸承所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)而倍受矚目，在很多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外把磁力軸承的出現(xiàn)稱為支承技術(shù)的一場(chǎng)革命。磁力軸承研究涉及到機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、控制和傳感等多學(xué)科技術(shù)，控制系統(tǒng)是磁力軸承系統(tǒng)中很重要的一環(huán)，磁力軸承必須在控制系統(tǒng)的協(xié)助下才能正常工作，且控制器性能的好壞直接影響到磁力軸承的動(dòng)態(tài)性能和轉(zhuǎn)子的控制精度。本文以五自由度磁力軸承為研究對(duì)象，開展了基于DSP的磁懸浮轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制算法研究，建
2、立了先進(jìn)的硬件平臺(tái)，并對(duì)傳統(tǒng)PIE)算法和多模態(tài)智能控制算法進(jìn)行了研究。本文基于控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，提出了適合本控制對(duì)象的磁力軸承數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，以TMS320LF2407A為核心處理器，設(shè)計(jì)了控制器的硬件電路并進(jìn)行優(yōu)化，包括使用抗混疊濾波器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波，提高了輸入信號(hào)的精確性，設(shè)計(jì)A／D轉(zhuǎn)換電路對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行無(wú)相位差采集等?；诜稚⑹娇刂扑枷?，在磁力軸承控制系統(tǒng)中應(yīng)用了傳統(tǒng)的PID算法，并根據(jù)磁力軸承的實(shí)際要求提出了多模態(tài)的控制算法，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的較好控制。最后本文利用MATLAB進(jìn)行了仿真，給出了磁力
3、軸承的懸浮效果圖。圖像表明，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)和算法能夠使磁力軸承穩(wěn)定懸浮和運(yùn)轉(zhuǎn)，且具有響應(yīng)速度快，超調(diào)小，噪聲低，剛度大和控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：DSP，磁力軸承，數(shù)字控制，PID算法，多模態(tài)算法AbstractMagneticbearing，ahigh-performancedintegrativemachine·electricitybearingwhichemployselectromagneticforcestosupportarotoLIthasbeenattractinggreatattentionbe
4、causeoftheadvantagesofnomechanicaltouch，nofraysanddispensingwithlubricatecomparedwiththetraditionalbearinganditissupposedtohavevastandpromisingapplicationalprospectduetoitsadvantages．Ithasbeenabearingrevolutionallovertheworld．Theresearchhassteppedintomanytechno
5、logyfields，suchasmechanism，electron,computerscience，cybernetics，sensor，etc．，amongallpartsofthesystem，controlsystemisasignificantone，magneticforcebearingcallworkwellonlyinthehelpofcontrolsystem．Sotheperformanceofcontrolleraffectsthedynamicperformanceofthesystema
6、ndthecontrolprecisionoftherotordirectly．Takingfive—freedom·degreemagneticforcebearingasresearchobject，thedesignofthedigitalcontrolsystembaseontheDSPandtheresearchonalgorithmalestudiedinthispaper．Theadvancedcontrolhardwareplanismade，andthetraditionalPIDalgorithm
7、andthemultimodeintelligentcontrolalgorithmarediscussed．Thispaperproposesthehardwaredesignplanofdigitalcontrolsystemofthemagneticbearingsystembasedonthecontrolmathematicmodel，accordingtowhichthecontrollerhardwarecircuitisdesignedwithacoreprocessor，TMS320LF2407A．
8、Thepaperalsogivetheoptimizedesignatthesametime，includingthedesignofanti·aliasingfilterfortheinputsignaltoimprovetheaccuracyofthesignaltoimprovetheprecisionofthewholesysteman
