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磁阻式磁力悬浮系统的设计与控制研究
| 论文题名： | 磁阻式磁力悬浮系统的设计与控制研究 |
| 关键词： | 磁阻式磁力悬浮;模糊自适应PID;双电磁铁差动控制;DSP技术;系统设计 |
| 摘要： | 磁悬浮技术由于无机械接触、无摩擦磨损、无需润滑和使用寿命长等优点被广泛应用。常见的悬浮技术有常导电磁悬浮、超导电动悬浮和永磁悬浮。常导悬浮利用电磁铁的吸力平衡重力,耗能大;超导悬浮是自稳定悬浮,但需提供超低温环境,轨道铺设需大量永磁体;永磁悬浮回复力小,造价高,布局复杂。 本文提出一种新型的磁阻式磁力悬浮系统,在竖直和扭转方向上利用磁阻最小原理实现被动悬浮,悬浮力大,耗能小,成本低,在磁悬浮工作台、磁悬浮列车及装置减震等方面有广泛的应用前景。文章首先分析了新型磁力悬浮系统的悬浮原理,根据磁场浓缩原理构建了三种结构磁力悬浮系统,利用有限元方法对系统磁场及悬浮能力进行对比分析,并探讨了提高系统悬浮能力的方法。其次,采用解析法分析了系统竖直及扭转方向的被动悬浮特性,研究了系统材料、Halbach阵列永磁厚度、轨道轭铁尺寸、气隙等参数对悬浮力及扭转回复力矩的影响,并利用OptiNet优化软件确立系统最优参数;提出实现系统侧向稳定的双电磁铁差动控制方式,利用Simulink软件建立侧向气隙模糊自适应PID仿真模型。最后,基于TMS320F2812 DSP设计了侧向气隙双电磁铁差动控制系统,完成了该控制系统的硬件、软件设计。 |
| 作者： | 秦晓峰 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 汪旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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