混合磁悬浮系统的数字控制研究

研制一种磁悬浮数字控制系统。采用TMS320VC33数字信号处理器(DSP)进行设计，对采样信号通过硬件、软件滤波相结合的方法有效地抑制了干扰，采用位置式和增量式相结合的PID控制算法，实现了磁悬浮装置稳定、精确的控制功能。     

磁悬浮系统的控制研究

磁悬浮系统性能的优劣很大程度上取决于控制器的特性，高精度、高响应频率和输出不受外界干扰的特性以及磁悬浮中参数的摄动和外界不确定的干扰因素都是难以解决的棘手问题，传统控制难以满足系统要求，因此对控制方法的研究有其非常重要的意义。     

磁悬浮轴承的数字仿真研究

磁悬浮轴承是利用磁场力将转子悬浮于空间中,使之可以无机械摩擦地高速旋转的轴承。论文介绍了一个五自由度可控磁悬浮轴承的组成、工作原理,在分析磁悬浮轴承工作原理的基础上,结合经典动力学、电磁学基本理论以及具体的设计指标,建立了该磁悬浮轴承的数学模型,并在此基础上完成了其数字仿真过程。实验研究证明仿真结果对磁悬浮轴承的研制具有指导意义。     

抗磁性磁悬浮轴承装置的研究

对运用抗磁材料的磁性轴承,一般通过实验装置来研究其轴承的静态平衡和负载能力及其动态特性。本文所设计研究的实验装置由1个1.010 5 g的NdFeB柱形永磁转子,NdFeB偏置磁体和抗磁材料石墨构成,并对其进行了抗磁轴承负载的有限元计算,计算结果表明与解析式所计算的结果是一致的。     

基于双环PID控制的磁悬浮推力轴承试验研究

针对磁悬浮推力轴承的实时控制特点,依据PID控制理论,提出了双环PID控制策略,经过MATLAB仿真和基于DSP实验．验证了其在磁悬浮推力轴承控制中的良好性能。     

主动磁悬浮轴承的解耦控制

运用解耦控制策略对六自由度刚性转子主动磁悬浮轴承（ＡＭＢ）进行控制,应用基于逆系统理论的状态反馈线性化方法,设计出非线性控制器。将ＡＭＢ这一多变量、强耦合及非线性的系统,分解为６个单变量无耦合的线性子系统,并对线性子系统进行了综合。仿真表明,此控制策略实现了各自由度之间的动态解耦,系统的动态性能较传统的ＰＩＤ控制方法有明显的提高。     

混合磁悬浮轴承转子系统的模糊控制策略

针对混合磁悬浮轴承,提出一种对磁悬浮轴承转子模糊控制的策略.结合电磁绕组工作原理,采用自感式位移自检测系统代替专门的位移传感器,构成无传感器自检测磁悬浮控制系统,通过模糊PID(proportional,integral and differential)控制器对系统进行控制,并建立了控制系统的数学模型.分析模糊PID控制器整定参数的模糊规则及模糊控制原理,对系统进行了模糊仿真.仿真结果表明:采用模糊PID控制混合磁悬浮轴承系统具有响应快、抗干扰能力强的动、静态性能.     

主动磁悬浮轴承的非线性反演变结构控制

基于主动磁悬浮轴承的非线性模型,提出了一种非线性的控制方法－全阶电磁机械系统的反演变结构控制法,在对转子位置,速度及电流进行测量的基础上,控制器解决了主动磁轴承中存在的不确定性非匹配问题,实现了位置跟踪,仿真实例证明了控制器有效性。     

基于DSP磁悬浮球数字控制的设计

介绍了磁悬浮球的原理与数学模型，较为详细地给出了数字控制实现方法，得到了理想的控制效果，最后对该控制方法进行了简单的分析，得出了几点结论。     

电磁悬浮轴承刚度和阻尼设计

建立了电磁悬浮轴承的力学模型，对具有不平衡的转子的振动进行了控制分析，由于电磁悬浮轴承具有可控刚度和阻尼特性，因此可利用等效刚度和等效阻尼概念选择控制系统参数，简化设计过程，对一实例进行了具体分析，证实这种方法可行，分析结果还表明，若控制参数选择合理，将获得令人满意的减振效果。     

磁悬浮轴承系统不平衡振动控制的方法

针对磁悬浮磨床电主轴系统中存在的同步振动问题 ,通过计算机仿真和实验 ,研究了 2种处理方法 :力自由控制和开环前馈控制。在力自由控制中 ,控制环节对同频振动分量不加以响应。在开环前馈控制中 ,由不同于主控制器的前馈控制环节对同频振动分量进行处理 ,其结果叠加到主控制器的输出中。计算机仿真和实际的实验结果均表明 ,这2种方法对提高系统性能具有明显的效果。该研究对于磁悬浮轴承系统不平衡振动的控制具有重要意义。     

轴向磁力轴承数字控制系统的设计

以轴向磁力轴承为研究对象,给出了它的数学模型。介绍了新型数字控制系统的硬件设计和软件设计,并对其进行了试验研究。试验结果表明,该系统响应速度快,具有较好的控制稳定性和运转稳定性、较强的承载力和刚度。     

磁力轴承控制系统任务调度算法研究

在分析了磁力轴承控制系统任务特性和经典的RM及EDF调度算法特性基础上,提出了控制系统中具有智能决策能力的实时任务调度算法．该算法吸收了RM与EDF算法的优点。通过动态地改变任务的周期而有效地进行任务调度,并能进行在线系统检测．对调度算法特性进行了理论分析,指明了算法可行的条件,并对CPU的利用率进行了定量计算与分析．     

轴向电磁轴承发热问题研究

轴向电磁轴承工作时通常会产生相当大的涡流损耗 ,这些涡流损耗会引起磁轴承和转子发热 ,影响转子的悬浮和运转。首先采用有限元分析软件对轴向电磁轴承的发热问题作了仿真计算 ,发现磁轴承线圈中高频电流幅度是影响发热最重要的一个参数。然后采用 L C滤波有效降低了高频电流幅度。最后通过实验证实 L C滤波有效地解决了轴向电磁轴承的发热问题。     

仿人智能控制在磁悬浮轴承轴向控制系统中的应用

针对磁悬浮轴承控制系统非线性、时变、强耦合的复杂特性，提出了仿人智能控制算法，并成功应用在磁悬浮轴承轴向控制系统中。实验结果表明：仿人智能控制在动脉和稳态控制效果以及抗扰能力上，均比普通线性PID控制具有很明显的优点。     

主动磁轴承的神经网络自适应PID控制

针对主动磁轴承系统的本质不稳定性、非线性和参数不确定性,提出基于BP神经网络的自适应PID控制器．该控制器输出含有P、I、D信号的非线性组合,补偿了磁轴承系统的非线性．使系统控制效果良好;同时控制器可根据磁轴承的运行状况进行在线自学习和自校正,避免了传统PID控制器参数整定困难的缺点．最后基于某磁轴承系统的仿真研究表明了该控制器的有效性。     

橡胶垫隔震支座的一种弹塑性计算模型

为有效地防止地震作用对建筑结构和部件引起的破坏运动,文章采用Ansys8.1程序中已有的单元,建立了橡胶隔震支座的弹塑性计算模型。通过典型结构实例分析,初步证明了文章建议的方法简便有效,较合理地模拟了模型,能够满足工程验算要求,为隔震结构工程计算提供了合理方法和理论根据。     

利用梯度磁场实现空气中氧气富集的实验研究

提出了一种新的利用梯度磁场实现空气中氧气富集的方法:用两块相距一定距离的磁铁异极相对围成一个四周边界开放的磁场空间,其边界处存在着指向空间内部的场强梯度. 进入磁场空间的气体中氧分子在通过边界流出时将受到磁化力的阻碍作用,这样就在磁场空间内部尤其是远离空气入口位置,氧分子得到富集. 该方法最突出的特点在于,可有效避免由于气体湍流、分子的布朗运动以及扩散作用所造成的再混合. 磁体材料为钕铁硼,尺寸为78mm×38mm×30mm,所围空间的尺寸为78m×38mm×1mm. 实验结果表明:磁场空间内氧体积分数增加最多的地方出现在距空气入口最远边界处,在一定空气入口流量范围内(≤60mL·min-1),进出口空气流量比存在一个最佳值,使磁场空间内各处的氧体积分数达到最大;在本文实验条件下,该值在2.0左右,当进出口流量分别为40mL·min-1和20mL·min-1时,出口气体氧的体积分数增量可达到0.65%.