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磁悬浮系统的一体化设计及分析

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文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1主动磁悬浮技术概述

1.1.1主动磁悬浮技术背景

1.1.2磁悬浮发展史与研究现状

1.1.3磁悬浮轴承的发展趋势与问题

1.2磁悬浮系统控制概述

1.2.1磁悬浮系统控制方法简介

1.2.2控制系统一体化设计概述

1.3论文的主要研究内容

1.4本章小结

第2章磁悬浮平台的结构与分析

2.1磁悬浮平台的整体结构

2.2磁悬浮平台的定子结构

2.3磁悬浮平台的转子结构

2.4磁悬浮平台原理分析

2.5径向轴承磁极耦合分析

2.6本章小结

第3章磁悬浮平台系统的建模

3.1径向轴承单自由度的数学建模

3.1.1不考虑位置偏差单自由度数学模型

3.1.2考虑位置偏差单自由度数学模型

3.2径向轴承4自由度数学模型

3.3轴向轴承的数学模型

3.4本章小结

第4章磁悬浮系统一体化设计的实现

4.1控制系统一体化设计分析

4.1.1控制系统一体化设计的数学描述

4.1.2主要结果及其证明

4.2磁悬浮平台一体化设计的实现

4.2.1一体化设计硬件参数的选取

4.2.2实际系统的数学表达

4.2.3一体化方法设计实现

4.3实验仿真与分析

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢

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摘要

本文介绍了磁悬浮平台的整体结构,阐述了磁悬浮平台的工作原理,对电磁耦合问题进行了探讨与分析;在此基础上,针对最简单的单自由度情形分析,在平衡点附近建立了单自由度转子的传递函数模型,并更进一步地建立了径向磁悬浮轴承4自由度数学模型。同时,通过对变分法的相关定理、引理分析,结合最优控制模型,给出了最优控制中一体化设计的一种算法,并将此算法应用于磁悬浮平台系统设计与可调硬件参数的优化与调整。最后,仿真结果与磁悬浮平台的实际工作效果证明了一体化设计方法的有效性。

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