主动磁悬浮轴承非线性控制决策的研究

主动磁悬浮轴承是一个典型的闭环控制系统,其特点是具有强烈的非线性,磁浮力正比于电流平方,反比于位移偏置量的平方。传统的PID控制器应用比较广泛,但其比例、积分、微分环节的调节参数都是采用试验的方法人工整定。这种方法不仅需要熟练的技巧,而且比较费时。当被控对象发生变化时,其参数也要进行相应的调整,也就是说这种PID调节器没有自适应能力。文章所设计的PID控制器中的各种参数是随系统动态特性不断变动的,它是专为非线性系统设计的,具有很强的自适应能力。仿真结果显示,该系统是可行的。     

基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统的研究与应用

介绍了磁悬浮轴承工作原理,并给出了其数学模型。以TMS320LF2407A为核心设计了磁悬浮轴承数字控制系统,并应用了变参数PID控制算法。实验结果表明,基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统具有稳定性好、控制精度高、响应快及噪声低等特点。     

AMB系统变参数PID控制仿真

根据电磁学原理,建立了单自由度AMB系统的数学模型,并根据该模型设计出一个变参数PID控制器。在Matlab中的仿真结果表明变参数PID控制器在各项指标上都明显优于传统的PID控制器。     

混合磁悬浮球系统变参数PID控制仿真

根据奇异摄动法,建立了混合磁悬浮系统非线性动态数学模型,并根据控制器参数的整定原则,提出了混合磁悬浮球的一种变参数PID控制方案．在MATLAB的Simulink环境下用S- Function编写参数变化规则模块,所进行的动态仿真结果表明,变参数PID控制器无论在上升时间、超调量,还是调节时间上都明显优于传统的PID控制器．     

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.     

参数自修正PID控制器

通过工程实例与仿真介绍了一类参数自修正ＰＩＤ控制器，研究了参数自修正ＰＩＤ控制器的实现及其控制特性，取得了令人满意的实际应用。     

动态变参数PID算法的实现

常规PID算法对其参数的整定要求较高 ,往往不易达到满意的控制效果。动态变参数PID算法能够动态跟踪调整其参数 ,对不同要求的工业过程控制 ,具有自适应能力较强、响应速度快和控制精度高等特点 ,可构成较高性能要求的工业控制器     

五维控制磁悬浮轴承装置的研制

本文在研究磁悬浮轴承悬浮能力的基础上，研制成功了三维控制磁悬浮轴承装置。该装置能使转轴不接触任何外界元件在空中旋转。     

五维控制磁悬浮轴承装置的试验研究

本文在五维控制磁悬浮轴承装置研制的基础上，对其性能参数等进行了试验研究。     

九点控制器在磁力轴承控制中的应用

介绍了主动磁力轴承系统的工作原理和数学模型,针对该系统的高度非线性、本质不稳定性和参数不确定性,提出了一种适合于该系统的九点控制器的设计方案,该控制器具有控制算法简单、参数容易整定和抗干扰能力强等特点.在Simulink中的仿真结果表明,将该控制器用于磁力轴承系统的控制,与PID控制相比,能够明显减少系统的调节时间,系统抗干扰能力增强,设计方案有效.     

磁悬浮轴承磁场分布的测量

该文介绍了磁悬浮轴承磁场分布测量的硬件结构和软件设计方案。该系统将单片机为核心的小系统,结合霍尔传感器作为前端的数据采集系统,将采集到的数据利用串口传送到PC主系统。在LabVIEW环境下对数据进行分析、处理、显示并保存。经测试,系统能方便灵活地测量磁悬浮轴承磁场,并通过三维图形显示该磁场分布。     

模糊PID控制结构分析

本文研究了经典PID控制器和正在兴起的智能控制技术在现实工业生产中的有效融合,分析了模糊控制器的设计方法的发展历史。基于这些分析,提出并讨论了结合经典PID控制和模糊控制的控制器的结构和方法。     

电磁轴承优化设计

研究了电磁轴承结构参数的优化设计,建立了径向电磁轴承的数学模型,采用罚函数优化方法,以外廓尺寸、刚度、滞后时间为目标函数,在给定载荷下寻求最优参数组合,算例表明这一优化设计是切实有效的。     

磁力轴承旋转电磁场的有限元计算及分析

建立了磁力轴承旋转电磁场的二维有限元模型并进行求解,对不同转速和线圈电流条件下的磁力线分布以及气隙磁通密度进行了分析。结果表明:在NNSS型磁极布置形式中,转子旋转时,涡流场引起磁力线变形,导致一对磁极内的磁力线非对称分布,一极增磁,一极退磁,并在磁极对之间产生较强的磁耦合;当转子旋转时,气隙磁通密度同时受到线圈电流激励的主磁场和转子转速的影响。     

一种Buck型变换器的滑模变结构PID控制器设计

针对Buck变换器电路的内部关系,应用滑模变结构理论与常规PID控制的复合控制策略,设计了一种滑模变结构PID控制器。避免了传统PID控制积分引起的超调和滑模控制存在的固有抖振问题,易于工程实现且鲁棒性强。仿真结果表明：与传统的控制技术相比,滑模PID控制器能保证在趋近运动阶段有较短的上升时间（约50ms）,在滑动模态阶段有较小的超调量,提高了系统的暂态稳定性。     

磁悬浮轴承功率放大器的研究

主动磁悬浮轴承中的功率放大器可以看成是一个电流跟踪系统 ,其性能的好坏对磁悬浮轴承的性能有着重要影响。从线圈数学模型、功率电路拓扑结构、直流母线电压、电流控制器几个方面对功率放大器进行了讨论与分析 ,并对一单自由度磁悬浮实验系统的电流控制进行了仿真研究。