电磁轴承控制系统设计及Matlab仿真研究

论文摘要

电磁悬浮轴承是利用磁力实现无接触的新型轴承,具有无接触、不需要润滑和密封、振动小、使用寿命长、维护费用低等一系列优点,属于高技术领域,具有一系列传统轴承无可比拟的优点,拥有广阔的应用前景。磁浮轴承的研制不仅可以填补国内空白,而且可以带动机电行业的很多相关企业进行产品结构调整,形成新的经济增长点。电磁轴承的研究最重要的是建立数学模型和设计控制系统,并设计仿真软件。本文针对单自由度电磁轴承系统做了如下工作:(1)电磁轴承控制系统数学模型的建立。在连续时间系统下,这里针对单自由度电磁轴承的结构,利用磁力轴承电磁力的线性化,进行化简,进行拉普拉斯变换,从而推导出单自由度电磁轴承控制系统数学模型。(2)电磁轴承自动控制模块控制系统的研究,主要进行传统PID控制的仿真研究,然后对其使用智能控制方法进行改进。(3)使用Delphi软件设计电磁轴承可视化仿真软件,对传统PID控制器以及CMAC控制器、非线性控制器进行仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景及应用价值
• 1.2 国内外研究动态
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 磁悬浮平台可视化仿真软件需求分析
• 1.4 本文研究的主要内容
• 第二章 电磁轴承系统整体设计
• 2.1 电磁轴承系统整体结构
• 2.2 电磁轴承工作原理
• 2.3 电磁轴承数学模型建立
• 2.4 传统PID 控制器设计
• 2.5 磁悬浮平台基于改进的CMAC 神经网络与PID 并行控制器设计
• 2.6 磁悬浮平台非线性控制器的设计
• 2.7 本章小结
• 第三章 电磁轴承可视化仿真软件设计
• 3.1 基于DELPHI 的可视化仿真软件设计过程
• 3.2 基于DELPHI 的可视化仿真软件模块分析
• 3.2.1 基于Delphi 的可视化仿真软件核心控制算法模块
• 3.2.2 基于Delphi 的可视化仿真软件图像输出模块
• 3.2.3 基于Delphi 的可视化仿真软件软件输入模块
• 3.3 基于DELPHI 的可视化仿真软件与MATLAB 联合编译
• 3.4 本章小结
• 第四章 电磁轴承可视化仿真软件实现及验证
• 4.1 DELPHI 可视化仿真软件界面设置
• 4.2 Delphi 可视化仿真软件的 PID 参数整定运行仿真分析
• 4.3 DELPHI 可视化软件基于改进的CMAC 神经网络与PID 并行控制器仿真
• 4.4 DELPHI 可视化仿真软件非线性控制器的仿真
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献