基于DSP的磁懸浮軸承嵌入式數(shù)字控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文分析了國(guó)內(nèi)外磁力軸承技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，總結(jié)了當(dāng)前磁力軸承系統(tǒng)存在的問(wèn)題及技術(shù)難點(diǎn)；建立了完整的磁力軸承系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，闡釋了控制系統(tǒng)各組成部分的主要功能及技術(shù)要求；應(yīng)用力學(xué)、電磁學(xué)及相關(guān)數(shù)學(xué)理論知識(shí)，推導(dǎo)出了磁力軸承的承載力計(jì)算模型及單自由度控制系統(tǒng)模型。 基于控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，提出了適合本控制對(duì)象的磁力軸承嵌入式數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。以TMS320F2812為核心處理器，設(shè)計(jì)了控制器的硬件電路。分析了磁力軸承功率放大器(功

2、放)的技術(shù)要點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了較大功率的電流控制型PWM開(kāi)關(guān)功放。基于分散式控制思想，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)磁力軸承的特點(diǎn)進(jìn)行了算法改進(jìn)。為在復(fù)雜工況下實(shí)現(xiàn)磁力軸承系統(tǒng)控制算法的參數(shù)自整定，將自適應(yīng)的單神經(jīng)元-PID算法應(yīng)用于磁力軸承控制系統(tǒng)中。介紹了控制系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，并根據(jù)本數(shù)字控制器的特點(diǎn)，給出了各算法的實(shí)現(xiàn)流程圖及程序變量在DSP中的定標(biāo)方法。 利用實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，繪出了磁力軸承的懸浮效果圖。實(shí)驗(yàn)表