磁浮轴承系统的监控及解耦控制研究

论文摘要

磁浮轴承是利用磁力作用实现转子悬浮,转子与定子之间没有机械接触的一种新型高性能轴承,具有无摩擦、无磨损、无需润滑等一系列传统轴承无法比拟的优点,在高速旋转领域得到了广泛的应用。磁浮轴承是典型的机电一体化系统,目前主要采用数字控制,一般用数字信号处理器(DSP)来实现。本文首先介绍了磁浮轴承的特点、国内外的发展状况及其发展趋势,然后以立式磁浮轴承为研究对象,分别阐述了系统各个组成部分原理,进行了单自由度磁浮轴承系统数学模型的建立和仿真分析,在此基础上建立了多自由度磁浮轴承系统的数学模型,还分析了系统中存在的一些耦合现象,提出了用软件进行解耦控制的方法。其次,研究了磁浮轴承的数字控制器,完成了硬件的设计,包括A／D采样电路、D／A转换电路和滤波电路,并选择传统的PID算法作为系统的控制策略,设计了基于TMS320F2812DSP的数字控制程序。最后对基于RS485多机通信的监控系统进行了软硬件的设计,从而可以利用PC机的人机界面对系统的各个重要参数进行监测,及下达控制命令,便于控制系统的调试。通过整个系统的调试,控制系统能够实现磁浮转子五自由度的稳定悬浮,监控系统能够实现通过PC机上的人机界面进行磁浮轴承的状态监测、修改参数等目标。

论文目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 引言

1.2 磁浮轴承的发展状况

1.3 磁浮轴承的特点

1.4 本文的研究意义及主要工作

第2章磁浮轴承系统组成及数学模型

2.1 磁浮轴承系统组成

2.2 单自由度磁浮轴承系统

2.2.1 电磁力

2.2.2 差动控制方式

2.2.3 单自由度磁浮轴承系统的数学模型

2.2.4 单自由度磁浮轴承系统仿真

2.3 多自由度磁浮轴承系统

2.4 磁浮轴承系统中的主要耦合现象

2.4.1 径向磁浮轴承中的力耦合

2.4.2 传感器偏置耦合

2.4.3 传感器耦合影响的仿真

第3章磁浮轴承系统的数字控制

3.1 总体方案设计

3.1.1 集中控制与分散控制

3.1.2 设计流程

3.2 DSP控制器的硬件设计

3.2.1 芯片供电电路

3.2.2 时钟

3.2.3 A/D转换

3.2.4 D/A转换

3.3 控制器软件设计

3.3.1 文件结构

3.3.2 控制算法

3.3.3 程序流程

3.3.4 软件抗干扰方法

第4章磁浮轴承监控系统设计

4.1 监控系统简介

4.2 通信接口电路设计

4.2.1 RS232通信

4.2.2 RS485通信

4.2.3 光耦隔离

4.3 多机通信方式

4.4 通信协议

4.5 上位机软件设计

4.5.1 虚拟仪器开发环境LabWindows/CVI

4.5.2 监控界面及程序设计

4.5.3 设计结果

4.6 下位机软件设计

第5章系统调试及实验结果

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

附录

相关论文文献

[1].研究生学位论文过程管理体系构建与质量控制研究[J]. 教育教学论坛 2020(12)
[2].高校研究生学位论文档案的价值与开发利用[J]. 大众文艺 2020(09)
[3].基于过程管理的研究生学位论文质量保障体系探索——以北京建筑大学为例[J]. 黑龙江教育(高教研究与评估) 2020(02)
[4].近10年国内发表的推拿治疗膝骨关节炎的研究生学位论文概况[J]. 中医正骨 2020(04)
[5].地方院校研究生学位论文反向人工智能倾向的成因与破解[J]. 黑龙江教育(高教研究与评估) 2020(08)
[6].贸易经济(粮食经济)专业研究生学位论文选题分析——以南京财经大学为例[J]. 粮食科技与经济 2020(08)
[7].“差评”研究生学位论文主要特点鉴别[J]. 黑龙江高教研究 2019(05)
[8].研究生学位论文的开发与利用[J]. 内蒙古科技与经济 2017(23)
[9].研究生学位论文写作的论证意识——一种教育学的视角[J]. 学位与研究生教育 2018(03)
[10].研究生导师责权机制的研究与实践[J]. 哈尔滨职业技术学院学报 2018(02)
[11].关于提高高校研究生学位论文质量的探索研究[J]. 教育教学论坛 2018(30)
[12].研究生学位论文研究热点和发展趋势的定量分析方法探析——基于文献经济学和知识经济学的思考[J]. 科技经济市场 2017(04)
[13].研究生学位论文质量保障体系探析[J]. 西部素质教育 2017(04)
[14].近10年我国科学技术哲学专业研究生学位论文选题与发展态势研究[J]. 科学技术哲学研究 2017(03)
[15].提高研究生学位论文质量的探索研究——以广州美术学院为例[J]. 湖北函授大学学报 2017(04)
[16].研究生学位论文英文摘要翻译中的问题与应对[J]. 吉林省教育学院学报 2017(07)
[17].聚类算法在研究生论文质量分析中的应用[J]. 中国教育信息化 2017(19)
[18].浅析高校研究生学位论文管理存在的问题及解决途径[J]. 价值工程 2017(34)
[19].研究生学位论文管理系统设计与实现[J]. 信息系统工程 2016(02)
[20].化工研究生学位论文质量的管理研究[J]. 广东化工 2016(20)
[21].研究生学位论文抽检中的问题预判与解决对策[J]. 学位与研究生教育 2016(01)
[22].HACCP视角下研究生学位论文质量监控应树立的理念和意识[J]. 高教学刊 2016(23)
[23].研究生学位论文网络评审系统的研发与实践[J]. 高等农业教育 2015(06)
[24].研究生学位论文撰写问题刍议[J]. 科技情报开发与经济 2015(20)
[25].研究生学位论文实行网络评阅的探析[J]. 学位与研究生教育 2014(08)
[26].研究生学位论文管理体系的改革探索[J]. 继续教育研究 2015(12)
[27].“双一流”建设背景下探讨提升研究生学位论文质量的措施[J]. 山西青年 2020(07)
[28].基于过程管理的研究生学位论文质量研究[J]. 课程教育研究 2020(21)
[29].研究生培养全过程管理的探索与实践[J]. 文教资料 2017(07)
[30].研究生学位论文中存在的问题及对策[J]. 教书育人 2008(27)

标签：磁浮轴承论文; 解耦控制论文; 监控系统论文; 多机通信论文;

磁浮轴承系统的监控及解耦控制研究

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢