主動磁力軸承魯棒控制算法研究及其控制系統的設計.pdf

1、磁力軸承作為一種高科技產品，是支承領域的重大變革。因為其一系列獨特的性能使它擁有廣泛的應用前景和很高的實用價值。本文的研究對象主要是針對主動磁力軸承轉子控制系統，研究的主要目標是應用魯棒H∞原理設計磁力軸承控制器，同時給出主動磁力軸承系統的硬件設計框架。 首先，本文簡要的介紹了磁力軸承的基本工作原理，對磁力軸承磁場中的電磁力進行了計算推導，同時建立了磁力軸承系統的數學模型，為后面的分析奠定基礎。 其次，通過磁力軸承系統的

2、不確定性分析，介紹了關于H∞控制標準設計問題的描述，進而利用H∞控制理論的混合靈敏度方法，根據系統受擾情況選擇合適的加權函數，設計出能使該系統穩(wěn)定且具有良好魯棒性的H∞控制器，其中對加權函數的選擇原則作了比較詳盡的闡述。 再次，借用MATLAB工具，通過計算機仿真將H∞控制器和PID控制器的控制效果進行了對比，并分析了各種情況下系統的起浮性能。仿真實驗驗證了利用H∞混合靈敏度理論設計的單自由度H∞控制器的閉環(huán)系統具有良好穩(wěn)定性和

3、魯棒性，對干擾信號和不確定參數具有令人滿意的抑制效果。 最后，介紹了基于DSP芯片TMS320LF2812設計的磁力軸承系統的控制器，并以其為中心詳盡地對A/D通道設計，D/A通道設計作出必要的說明。為了構成完整的磁力軸承控制系統，本文也給出了包括濾波電路在內的各種必要的外圍電路，如電源電路，仿真接口等。除此之外，傳感器和功率放大器也是構成磁力軸承系統的重要組成部分，在文章中給出了選擇和設計的方法。 在文章的最后對本論文