基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统

主动磁悬浮轴承是利用电磁铁产生可控电磁力将转子无接触地悬浮于定子间气隙中的一种新型轴承.为了实现高精度的控制,在介绍主动磁悬浮轴承的总体结构及工作原理的基础上,给出了基于数字信号处理器(DSP)TMS320 F2812芯片的磁轴承控制系统的硬件及软件设计方案,分析了变参数PID控制的原理,并对所设计的试验装置的控制策略进行了仿真研究.仿真结果表明:所设计的磁轴承数字控制系统具有稳定性好、响应速度快、超调量小和控制精度高等优点,满足了磁轴承控制性能的要求.     

电磁轴承系统及其仿真方法

电磁轴承是复杂的机电磁一体化系统,对其进行精确的分析研究是一项相当困难的工作．应用系统的线性简化模型可满足系统控制器设计的需要．如果用实验验证则需的经费大,周期长;而利用计算机对电磁轴承系统进行仿真是一种获得其有关特征的简便、有效的手段．本文以平面内两自由度独立控制方式为基础,介绍在时域内,对于简化为一个质点的转子运动轨迹进行仿真的方法．所得结果已由一个应用实例予以验证．     

基于DSP的磁悬浮轴承数字控制器

以磁悬浮主轴系统的组成及工作原理为基础,提出了一种在传统PID基础上的专家智能PID控制器的构想,并对其实现中的部分具体技术问题进行了分析讨论．其中的核心部件采用TI公司的TMS320LF2407A芯片,设计并给出了5自由度磁悬浮主轴系统采用专家智能PID控制策略时的硬件总体框图、相应的软件设计思路和流程框图,并对具体设计过程中的部分内容作了扼要阐述．分析结果表明,在磁悬浮系统中应用这种智能PID控制器能实现更好的控制效果,达到更高的控制精度要求．     

圆锥电磁轴承耦合特性研究

分析了圆锥电磁轴承的几何耦合效应以及电流耦合效应,推导了圆锥电磁轴承特有的力矩耦合特性,给出了圆锥电磁轴承动力学特性的计算方法。在此基础上,计算了轴承锥角、宽径比以及极角比对圆锥电磁轴承静特性基础解的影响。结果表明,圆锥电磁轴承静态力与轴承宽径比成线性关系,但轴承力矩与宽径比之间是非线性的;圆锥电磁轴承极角比越大,磁极面积越小,轴承静态力以及力矩都会减小。     

电磁轴承及其应用研究综述

电磁轴承作为一种新型无接触的支承形式,其无摩擦磨损、转速高、无需润滑、寿命长等优点和广阔的应用前景引起了国内外工程界和学术界的广泛关注,是目前机电工程和自动控制等领域研究的主要课题之一.文中全面地综述了电磁轴承的基本原理、发展历史、分类、优越性以及国内外应用研究现状,总结了在直流主动控制吸力型电磁轴承中广泛采用的各种控制策略,指出了工程应用研究中仍需解决的关键问题及其发展方向.电磁轴承在大功率、高转速场合的工业应用和数字控制技术将逐渐成为应用研究的主流.     

磁轴承中磁路设计问题的研究

电度表用磁力轴承越来越受人们的青睐.该文采用有限元法编写的ANSYS软件对磁轴承的核心零件尺寸进行了计算,通过计算得出磁环的最佳尺寸参数,实验表明,计算结果与实测结果的偏差很小.根据计算结果,设计并制造了一种全新的磁悬轴承,结果令人满意.     

计算机控制磁力轴承──悬浮转子系统的研究（DSP控制器在磁力轴承系统中的应用）

计算机控制磁力轴承——悬浮转子系统是利用计算机对悬浮于两个磁力轴承之间的柔性传轴进行五维实时控制，使径向及轴向的偏移量限制在指定的范围之内．文中，首先概述了目前国内外对该课题的研究情况，继而论述了磁悬浮轴承计算机控制系统的工作原理、总体设计、硬件及软件系统结构等，特别是对快速信息处理技术中的ＤＳＰ应用进行了详述．     

主动式磁浮主轴系统的最优控制

应用最优控制理论，对磨床的磁浮主轴系统的稳态不平衡响应实施最优控制，建立了系统的有限元模型；采用阻尼衰减控制，提高了转子的抗失稳、抗干扰能力，使转子的整体响应水平明显改善。仿真计算表明，控制效果符合要求。     

电磁推力轴承的力学特性研究

文中讨论了计入推力盘静态倾斜影响后的电磁推力轴承的力学特性,导出了其静、动特性的系数公式,并结合某涡轮膨胀机的电磁推力轴承进行了实例计算．结果表明,推力盘的静态倾斜对电磁推力轴承的力学特性将产生显著影响,使得电磁推力轴承对系统中的电磁径向轴承产生强烈的耦合作用．该结果可用于五自由度电磁轴承转子系统的机电耦合的动力学分析．     

电磁推力轴承磁路计算方法的改进

用有限元法对同向和反向偏流输入情况下各种结构布置形式的电磁推力轴承系统按整体模型进行磁场和承载力的计算,分析了不同结构型式对磁通分布和电磁力大小的影响。以磁路的基尔霍夫定律和欧姆定律为基础,将电磁推力轴承的整体磁场模拟为等效的电路网络,探讨了不同磁路的磁阻计算方法,然后通过简单的串、并联电路分析,算出整体磁场中的磁通分布和电磁力值,其结果与有限元分析相一致。确认了等效网路法对电磁轴承考虑漏磁影响的整体结构设计计算的适用性,并给出了具体的计算方法。     

复杂结构振动对磁悬浮轴承性能影响的研究

复杂结构的振动造成磁悬浮轴承相对运动控制系统的参考位置（基准）出现偏差,影响磁悬浮主轴的加工精度。因此,有必要预测、评估复杂结构的振动对磁悬浮主轴精度的影响。以弹性梁＋磁悬浮主轴为研究对象,通过建立系统模型和理论分析,得出弹性基础振动对相对运动控制磁悬浮主轴性能的影响规律。并得出结论：控制策略不能局限于相对运动控制,控制器的设计必须考虑复杂弹性结构振动的影响,将复杂结构的振动信号也作为反馈变量。     

基于MATLAB的磁悬浮系统控制器的设计与研究

针对磁悬浮系统的非线性、不稳定的性质,采用线性化处理方法建立了磁悬浮系统的数学模型,然后基于此模型设计了结构合理的PID控制器,并利用Matlab软件进行了仿真分析得到了合适的PID控制参数,最后验证了所设计的PID控制器的正确性和稳定性.     

磁悬浮止推轴承控制系统的分析与设计

介绍了磁力轴承的主要特点及应用,并以一磁悬浮止推轴承模型作为研究对象,建立了系统的数学模型。应用状态反馈法及数字控制技术进行了控制系统设计,设计了控制系统调节器,并给出了实验结论。     

基于网络的协同服装款式结构CAD系统的架构设计

以智能服装款式结构CAD系统为工程背景，以计算机支持的协同设计（CSCD）理论为核心，提出了一套综合高效的设计、开发、应用模型，并利用当前技术加以实现，使得网络化的在线协同智能款式设计成为可能。     

旋转轴磁流体静密封承压能力的理论研究

介绍了利用磁流体动力学、热力学理论,研究旋转轴磁流体静密封轴向承压能力的结果。推导出单级磁流体密封轴向承压能力的数学表达式为Δp=(μ0xm 1)MΔH。分析了磁流体密度、磁性能、密封结构对承压能力的影响,为磁流体密封结构的优化设计提供了理论依据。     

基于CORBA分布式体系结构的合同管理系统

为解决信息不对称问题,通过对CORBA(Common Object Request Broker Architecture)规范技术原理分析,结合合同管理特点,提出了一个基于CORBA分布式结构的合同管理系统的设计方案。简述了分布式合同管理系统的体系结构和系统组成,实践证明该设计方案与传统的合同及项目管理系统相比较,能够满足分布式合同管理的要求。     

主动磁悬浮轴承中磁环的变形与受力分析

通过理论分析与数值计算对主动磁悬浮轴承转子磁环的变形和受力进行了研究 ,求出了非对称磁力产生的应力分布 ,进而给出了磁环的位移分布 .利用迭代方法考虑了磁环位移和磁力的耦合作用 ,所得数值计算结果与实际相符 .     

永磁磁力轴承的悬浮力的计算方法分析

阐述了虚功原理的有限元计算方法，采用虚功原理法对轴向永磁磁力轴承进行了悬浮力的分析和计算，并就该类轴承的两磁环之间的气隙和结构参数对轴承性能的影响进行了研究。计算结果表明，对轴向永磁磁力轴承，两磁环之间的气隙和结构参数对悬浮力有明显的影响，它为永磁磁力轴承的设计优化提供了理论依据。     

智能磁力轴承实现中的静态设计方法

电磁轴承是磁悬浮原理在机械领域中的一个应用实例,因其具有运动阻力小、无接触摩擦和磨损、功耗低以及寿命长等优点,而受到科学家和企业家的普遍关注,又由于其设计问题涉及多个学科领域的专业知识而增加了难度,使得其推广和应用受到一定的限制.利用机器人的理论和技术可赋予电磁轴承以专业设计人员的“智慧”,使它能够“独立”地“鉴别”将要“面对”的任何转子(或悬浮体),再根据“已有的专业知识”,包括“设计经验”,对转子(悬浮体)系统进行静动特性分析的综合分析,“在线设计”出系统合适的控制参数,实现稳定的悬浮支承.这就是智能磁力轴承的主要思想.     

蚁群算法PID控制器在磁轴承控制系统中的应用

磁悬浮轴承是磁悬浮转轴系统的重要组成部分.由于磁轴承具有较大的非线性,难于控制,采用常规的参数整定方法很难达到较好的控制效果.因此,采用不完全微分PID控制算法,利用蚁群算法根据设定的系统性能指标实时优化控制器参数.仿真结果证明,这种控制器能够很好地满足系统性能指标的要求.