基于三电平PWM开关功放磁推力轴承控制系统

针对磁悬浮推力轴承控制系统的特点和要求,设计了三电平PWM开关功率放大器,对其输入、输出信号跟踪等特性进行分析,并对磁悬浮推力轴承转子运动控制系统进行仿真。仿真结果表明,采用三电平PWM开关功率放大器可以有效降低电流纹波,缩短电流响应时间,并显著提高转子控制系统的精度。     

一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样一保持策略的开关型功率放大器

对用于有源磁悬浮轴承的连续型功率放大器与开关型功率放大器作了简单的比较．给出了采样-保持策略用于开关型功率放大器设计的基本思想．对基于采样-保持策略的开关型功率放大器的动态特性进行了分析,认为采样-保持策略对于提高有源磁悬浮轴承中的电流响应速度是有利的．     

一种用于有源磁悬浮轴承的基于采样—保持策略的开关型功率放大器

对用于有源磁悬浮轴承的连续型功率放大器与开关型功率放大器作了简单的比较。给出了采样－保持策略用于开关型功率放大器设计的基本思想，对基于采样－保持策略的开关型功率放大器的动态特性进行了分析，认为采样－保持策略对于提高有源磁悬浮轴承中的电流响应速度是有利的。     

永磁偏置磁悬浮轴承功率放大器的设计与实现

针对永磁悬浮偏置混合式磁悬浮轴承所采用的功率放大器需要其输出电流能双向流动的问题,提出了一种功率放大器电路结构,其主电路仍采用普通桥式电路,但其控制信号是通过控制器输出的PWM信号和换向信号经逻辑变换而来的,从而可大大节省控制器资源,降低设备成本,且性能稳定,适用于混合磁悬浮轴承,同时还具有较好的通用性.     

磁悬浮主轴数字功率放大器的设计研究

提出一种基于DSP的数字磁悬浮开关功率放大器;对数字功率放大器的硬件结构和软件算法进行了分析和设计,同时对功率转换电路进行了改进设计。实验结果表明,数字功率放大器具有电流纹波小、稳定性能好和电流响应快等优点。     

磁力轴承控制系统功率放大器研究

功率放大器是磁力轴承控制系统的一个重要组成部分,是影响磁力轴承性能的关键部件。针对磁力轴承的特点,从提高功率放大器的电流响应速度和能量转化效率出发,对功率放大器的控制电路和功率电路进行了研究,并研制了一台容量为12.4kVA的采样保持型磁力轴承功率放大器。实验结果表明,该功率放大器具有电流响应速度快、能量转化效率高等优点。     

磁悬浮盘片开关功率放大器的研究

磁悬浮盘片能否实现稳定悬浮并具有良好的性能,与功率放大器性能的好坏密切相关.提出了以电流型PWM控制器SG3524为控制核心,用电流传感器LA-28NP检测电流,并进行放大作为反馈信号,在此基础上设计了PWM开关功率放大器.对样机进行了实验,其结果表明,该功率放大器具有良好的动静态性能.     

主动磁轴承的Matlab仿真研究

磁悬浮轴承是一种新颖的支撑部件,它是由转子、轴承及位置控制器构成的机电一体化系统.控制器参数的选取对于系统的性能有着重要的影响.理论分析与探讨了各参数对磁悬浮轴承性能的影响,并使用Matlab对一单自由度磁悬浮系统进行了仿真.     

主动磁轴承的Matlab仿真研究

磁悬浮轴承是一种新颖的支撑部件，它是由转子、轴承及位置控制器构成的机电一体化系统．控制器参数的选取对于系统的性能有着重要的影响．理论分析与探讨了各参数对磁悬浮轴承性能的影响，并使用Matlab对一单自由度磁悬浮系统进行了仿真。     

C8051高速单片机在磁悬浮轴承数字控制系统中的应用

着重对以C8051高速单片机为核心的数字控制系统及A/ D转换器、转子位置传感器、功率放大器与控制算法之间的相互关系进行了分析与设计;提出了改进型的变参数PID算法,使系统运行性能得以提升.实验结果表明,基于C8051高速单片机的磁悬浮轴承数字控制系统具有稳定性好、响应快及低噪声等优点.     

磁力轴承功率放大器保护电路的分析

介绍了磁力轴承功率放大器的工作原理,重点论述了放大器功率器件IGBT的过电流、过电压的电路保护问题,提出可行的解决方案,并结合实际的磁力轴承功率放大器电路,总结出有效的保护方法．     

磁悬浮硬盘转子机电耦合动力学模型

磁悬浮硬盘转子系统由定子、转子、电磁作动器、传感器、控制器和放大器等部件组成。为了研究磁悬浮硬盘转子的动力学特性，不仅要建立转子的动力学模型，还要将定子和磁力轴承的动力学模型融入到转子模型之中。提出了一种基于状态空间的统一的动力学模型，它包含了机、电、磁、控制系统之间的耦合关系，这个统一的动力学模型能够用于磁悬浮转子系统的稳定性、极限转速、动态响应等特性分析。     

力扰动对无传感器电磁轴承位移解调的影响

为了研究外力扰动对无传感器电磁轴承位移解调的影响机制,从电流型恒频开关功率放大器的调制原理出发,利用傅里叶级数、雅可比-安格尔恒等式、第一类贝塞尔函数等数学工具,在时域和频域内分析力扰动对电流纹波信号幅频特性的影响.理论分析表明,力扰动所引发的时变占空比会使电流纹波的开关频率处的谱线附近产生无数边频分量,各边频分量的幅值由第一类贝塞尔函数确定,边频分量间的频率间隔取决于占空比的变化频率.在电磁轴承系统平台进行相关实验,实验结果证明了理论分析的正确性.     

基于电流特性的主动磁轴承电磁线圈故障诊断

磁悬浮轴承因其优异的性能得到了广泛应用,但电磁线圈的故障可能导致转子失控,从而造成严重后果。提出一种应用于磁悬浮轴承的在线电磁线圈故障诊断方法,通过建立数字开关功放输出电流的数学模型,获取其电流输出特性,从理论上分析线圈发生故障对输出电流变化率的影响;建立两态调制下的Matlab/Simulink模型,进行了仿真验证,证明了方法的理论可行性;设计基于电流过采样的故障诊断方案以及相关算法,搭建基于数字信号处理器(digital signal processor, DSP)的数字开关功放试验平台,进行了相关线圈故障的在线检测试验,结果证明了本研究方法的有效性。     

电磁轴承的力学特性

本文导出了主动型电磁推力轴承的承载能力、刚度、阻尼和稳定区域的解析表达式并对其进行了无量纲化计算，以ＰＤ和ＰＩＤ控制为例推导出调节参数与轴承设计参数、偏置电流的关系式和各种静、动力学特性曲线，为进一步研究多自由度控制的电磁轴承转子系统的动力学性能打下基础．本文的研究方法和部分结果也适用于电磁径向轴承．     

一种Halbach阵列永磁轴承的磁力模型研究

为了解决Halbach阵列永磁轴承的磁力数学模型比较复杂的问题,基于分子电流法建立Halbach阵列永磁轴承径向磁力数学模型.通过公式计算及有限元仿真,分析Halbach阵列永磁轴承径向磁力解析式中各主要参数与径向磁力的关系.结果表明,Halbach阵列永磁轴承的径向磁力随着单元磁环厚度的增加而增大,但是增加到某一厚度后,磁力增大变缓,最后趋于某个特定值;Halbach阵列磁体径向承载力的解析式计算结果相对有限元软件分析结果的误差约为5%.理论研究与仿真结果表明,Halbach阵列永磁轴承的磁力数学模型具有直观的特点,可进行磁轴承优化设计.