虚拟仪器在磁轴承数字控制中的应用

本文介绍了虚拟仪器技术在磁轴承数字控制系统中的具体应用。针对磁轴承数字控制系统的特点，采用USB-9100多功能USB数据采集模块与虚拟仪器开发系统LabVIEW相配合，使复杂控制系统的设计与实现更简便、更高效。     

基于DSP的磁悬浮轴承控制系统的研究

介绍了磁悬浮轴承控制系统的组成、工作原理和数学控制模型以及基于DSP的磁轴承数字控制器的总体结构.控制方法上采用了非线性PID控制策略.实验结果表明,将DSP用于磁悬浮轴承数字控制效果良好,对开发数字控制磁轴承系统具有参考和应用价值.     

最优控制理论在磁轴承控制系统中的应用研究

建立了径向四自由度磁轴承系统状态方程, 介绍了采用最优控制理论中线性二次型方法设计磁轴承集中和分布参数控制器的方法和步骤, 并用MATLAB语言进行了仿真比较. 仿真和实验结果表明: 磁轴承转子在 60000rpm以下运行, 基于最优状态反馈控制理论设计的控制器, 忽略各自由度之间的耦合, 用分散控制策略设计的磁轴承控制系统, 基本满足磁轴承性能要求.     

磁轴承变饱和柔性变结构控制

采用磁轴承取代传统机械轴承,可消除飞轮储能装置机械摩擦,提高转子临界转速.针对磁轴承控制系统响应快、运行稳定的要求,设计了一种变饱和柔性变结构控制器.根据磁轴承的基本结构与悬浮力模型,建立了系统的状态方程;通过有限元仿真,分析了磁轴承耦合性,确定了系统基本控制方案;将柔性变结构和变饱和项结合,当系统存在较大偏差时只通过线性控制器调节,在中等偏差时通过线性控制器和变饱和状态控制器一起调节,在小偏差时由线性控制器和变饱和状态控制器转变的线性控制器一起调节.仿真与实验结果表明,变饱和柔性变结构控制满足实时控制的要求,磁轴承控制系统具有较快的响应速度和较高的运行稳定性.     

永磁偏置磁轴承混合模糊控制器设计

永磁偏置磁轴承属于一类复杂的控制系统,具有显著的非线性特性,采用一般的线性控制难以达到满意的效果.为此,结合水磁偏置磁轴承的工作特性,采用等效电流法,建立了非线性控制模型.并以该模型为研究对象,综合考虑系统的动态响应特性和尤静差的要求,提出了模糊PD与线性位置积分相结合的混合控制策略,并基于模糊控制理论设计了混合模糊控制器.最后,通过仿真实验表明,应用该控制器,永磁偏置磁轴承系统的动静态特性良好,且具备较好的鲁棒性.     

永磁偏置混合磁轴承控制系统设计与仿真

该文介绍了永磁偏置磁轴承的工作原理,建立了磁轴承控制系统的数学模型,通过设计仿真,确定了系统控制器的形式和参数,并对系统的频率特性和阶跃响应进行了分析。     

基于DSP的主动磁轴承数字控制器的设计与实现

介绍了基于DSP的径向四自由度磁轴承数字控制器的总体结构,A／D和D／A转换电路, PID控制算法和控制软件的结构,调试方法和实验结果。实验表明：设计的数字控制器硬件和软件系统,参数实时调试方便,工作性能稳定可靠,满足了磁轴承控制性能要求。研究结果对开发数控磁轴承系统具有参考和应用价值。     

二自由度交流主动磁轴承最小二乘支持向量机解耦控制

采用最小二乘支持向量机(LS–SVM)理论, 研究了二自由度交流主动磁轴承这一多变量、非线性、强耦合的控制对象的动态解耦问题. 根据主动磁轴承的基本结构, 利用等效磁路法推导了悬浮力模型, 建立了系统的状态方程, 并对其进行可逆性分析; 应用LS–SVM辨识原理推导出系统的逆模型; 将逆模型与原系统串联, 从而将原非线性耦合系统解耦成伪线性系统, 并设计了附加控制器; 采用MATLAB软件平台构建了磁轴承仿真系统, 对系统进行了拟合、起浮、干扰及解耦仿真试验并进行了分析; 最后构建了交流主动磁轴承实验平台, 对转子起浮和解耦性能进行了实验. 研究表明: 采用LS–SVM逆解耦控制策略, 能够实现交流主动磁轴承的动态解耦, 系统具有良好的动静态性能.     

基于双DSP的磁轴承数字控制器容错设计

分析并提出了应用于磁轴承的双DSP热备容错控制方案,本方案采用时钟同步技术,由总线表决模块实现系统的容错处理,由硬件判决模块实现硬件故障判断。再根据以上两个判决模块的结果由中心仲裁模块进行复杂的仲裁,并完成切换和完善的报警逻辑,从而实现容错功能,较大地提高了磁轴承控制系统的可靠性。以上所有逻辑均由VHDL语言在CPLD上实现。     

转子-磁轴承系统控制器开发

介绍了转子-磁轴承实验装置的控制系统构成及工作原理.该系统的执行机构由直流电磁铁和开关型功率放大器构成,控制器以PC机为上位机,数字信号处理器(DSP)为下位机组成主从控制结构.     

LabVIEW和USB2．0在磁力轴承系统中的应用

本文介绍了LAbVIEW软件和USB2．0技术在磁力轴承控制系统中的应用。针对磁力轴承数字控制系统的特点，DSP控制器采用USB2．0接口与PC机进行实时数据交换，并采用LabVIEW开发磁力轴承调试与运行状态监控软件平台。LabVIEW和USB2．0的结合，使磁力轴承复杂的数字控制系统开发变得快捷，高效。     

磁悬浮轴承的模糊PID控制

针对磁悬浮轴承控制系统多变量强耦合、不易建立精确数学模型的特点,应用模糊PID控制技术。实现对5自由度磁悬浮轴承的数字控制。该控制方法简单实用,不仅可以简化磁悬浮轴承控制系统的设计,同时还能够提高系统的控制精度。为了进一步提高控制系统的快速性,采用DSP芯片TMS320VC33作为控制核心。试验结果表明,系统的控制效果良好,有一定的实用价值。     

基于DSP的混合磁悬浮轴承数字控制器的设计与实现

研究了混合磁悬浮轴承系统（ＨＭＢ）的工作原理及其控制器，讨论了以定点数字信号修理２器ＴＭＳ３２０Ｃ２５为核心的数字控制硬件系统的构成以及Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ等外围电路的设计。控制方法采用抗积分饱和与微分突变的ＰＩＤ控制规律，并用汇编语言编制了相应的数控软件。和传统的磁悬浮轴承相比，这种轴承可以显著减小控制系统的功耗和体积，在航空领域具有广阔的应用前景。用自主研制的数字控制软件和硬件系统实现了对混合磁悬轴     

无轴承异步电机控制系统实验平台设计

针对无轴承异步电机复杂的多变量强耦合非线性系统，提出了利用电枢绕组气隙磁场定向原理，对电磁转矩了悬浮力进行解耦控制。为了满足其高精度的实时控制要求，本文以速度快，功能强的TMS320F240芯片为核心，设计了一套双DSP数字化控制系统实验平台，详细介绍了其软硬件设计方案，并在此平台上对实验样机在恒速和升速过程中的悬浮情况进行了研究。结果表明，该实验平台能够可靠地完成复杂的的解耦控制算法，达到了悬浮控制所需的高精度要求。     

基于CompactRIO的激光电源远程监控

针对目前大功率激光电源实时监测难度大的问题,设计了基于CompactRIO实时控制器的大功率激光电源远程监控系统.以LabVIEW实验室虚拟仪器集成环境为开发平台,由PC客户端和实时(RT)控制器端组成,实时控制器端将激光电源的实时状况经过以太网实时打包传送给远程监控端,远程控制端则将所收到的信息解包并显示在监控界面上,监控系统即可对激光电源的各项参数实现远程可视化监控.经反复测试,结果表明:系统运行稳定,满足监控要求.在远端的工作人员不用亲临现场,通过远端的控制端可以实时了解激光电源的工作状况,达到了对激光电源的远程监控的目的.     

TMS320C30在液压伺服控制中的应用：液压负载模拟器控制器设计

液压负载模拟器被广泛应用于许多工程实践场合，随着控制律和加载对象的日趋复杂，对其伺服控制器的迭代速率和精度也提出更高的要求。本文结合伺服控制器的结构特点和目前国内ＤＳＰ芯片开发现状，设计了具有一定通用性结构的支持双ＣＰＵ的高速数字式伺服控制器，通过管理软件、支持软件和相应的管理硬件结构，使控制器操作简便、配置灵活，形成了具有二次开发能力的伺服控制器软、硬件平台，能够满足一大类高速高精度伺服控制的要求，并分析了控制器性能及相关因素，给出了在飞行模拟器液压操纵负荷系统中的实际应用结果。     

航空发动机几何位置调节器转换性能验证

研究某型航空发动机几何位置的调节时,采用了具有全功能液压备份控制器,是全权限数字电子控制器,若全权限数字电子控制器出现故障,系统应立即转换到液压机械备份控制方式,以保证系统工作正常。控制器转换性能的研究对系统的改进及故障检测有很大帮助。为保证发动机的可靠性,对数字电子控制器在系统稳态和过渡态工作点出现故障的情况,利用AMES im软件平台对控制器转换过程进行了动静态仿真,仿真结果验证了所设计控制器转换性能优良,控制器正常转换不会对系统正常工作造成较大影响。     

一种基于安卓与云平台的智能家居系统设计

针对传统智能家居系统安装复杂、功能单一、携带性差等问题,提出了一种基于安卓和云服务技术的智能家居系统设计方案。该系统以Arduino Mega2560控器作为硬件平台,实现对室内各电器设备的控制和数据采集。手机App采用低功耗蓝牙与硬件平台进行数据和指令交互,通过使用手机App可实现对室内电器设备的智能控制。PC端云服务器将手机App上传的室内环境信息保存在数据库中,以供查询和管理。实验结果表明,该系统操作方便、携带性好,能较好地实现对室内家居设备的智能控制。     

A fault-tolerant multiprocess controller for magnetic bearings

A fault-tolerant microprocessor system designed to provide digital control for an active magnetic bearing is described. This particular control problem demands significant processing power, is easily divided into relatively independent parallel tasks, and cannot tolerate controller failures. The overall system requirements and architecture are described, as is the design of the digital control module and the analog I/O board. The fault tolerance of the system is evaluated. Extensive computer simulations of system reliability models verified that the design satisfies all of the reliability requirements. Although the system was designed for a specific problem, much effort was expended to make it general enough for applications to a wide range of real-time applications