论文摘要
动力磁悬浮轴承(Power Magnetic Bearing简称动力磁轴承)是一种集旋转与悬浮功能于一体的新型磁轴承。由于动力磁轴承悬浮控制绕组与转矩控制绕组同时叠绕在定子槽内，并以转矩控制绕组的旋转磁场作为产生悬浮力的偏置磁场，因此，在空间利用率、电磁效率等方面均有所提高。本文在深入分析动力磁轴承悬浮机理的基础上，建立了磁悬浮力的数学模型，进而得出了动力磁轴承系统可控悬浮力及转矩绕组的运动方程。在转矩绕组中引入矢量控制技术，采用转子磁场的定向控制算法，获得了气隙磁链的幅值及转子的位置角。实现了转矩绕组和悬浮绕组的解耦控制，从而完成转子的悬浮控制，为动力磁轴承控制系统的设计奠定了理论基础。本文设计出以TMS320LF2407A单数字信号处理器(DSP)为核心的数字控制系统，实现了转子位移、速度、电流等参数的监测及信号处理；并根据模型参数与特点，设计出控制系统的软件流程图，基于汇编语言的模块化技术，对各个模块的DSP实现进行了详细的描述，并在CCS2.2环境下运行调试，从而完成了整个控制系统的软件设计。此外，本文借助MATLAB的Simulink对整体控制系统进行了仿真，并对仿真结果进行分析、校正，表明了控制算法的可行性。
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摘要Abstract目录绪论第一章 动力磁轴承工作原理及其数学模型1.1 动力磁轴承工作原理1.1.1 异步电机工作原理1.1.2 磁悬浮轴承工作原理1.1.3 动力磁轴承工作原理1.2 动力磁轴承悬浮力数学模型1.3 动力磁轴承运动方程1.3.1 悬浮力运动方程1.3.2 转矩绕组运动方程本章小结第二章 动力磁轴承控制策略及其研究2.1 坐标系与坐标变换2.2 矢量控制思想2.2.1 转矩绕组定子磁场定向控制2.2.2 转矩绕组气隙磁场定向控制2.2.3 转矩绕组转子磁场定向控制2.2.4 三种控制算法比较2.3 转子磁链观测器2.4 悬浮绕组控制算法2.5 悬浮转子位移控制2.5.1 PID控制算法2.5.2 PID控制器参数整定本章小结第三章 动力磁轴承控制系统设计3.1 控制系统框图3.2 控制系统软件实现3.2.1 转速模块DSP实现3.2.2 转子磁链观测DSP实现3.2.3 电流PI调节器实现3.2.4 空间矢量脉宽调制（SVPWM）算法实现3.2.5 悬浮位移PID算法实现3.3 坐标变换模块实现3.4 DSP定标及其实现3.5 控制系统的软件调试3.5.1 CCS2.0运行环境3.5.2 程序调试本章小结第四章 动力磁轴承控制系统仿真及结果分析4.1 MATLAB软件简介4.1.1 MATLAB发展及其主要特点4.1.2 Simulink工具箱简介4.2 控制系统MATLAB仿真4.2.1 转矩绕组转速调节仿真4.2.2 转子位移悬浮仿真本章小结结论参考文献攻读硕（博）士学位期间发表的学术论文致谢
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