首页> 中文学位 >姿态可控磁悬浮轴承系统的设计与研究
【6h】

姿态可控磁悬浮轴承系统的设计与研究

代理获取

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2电磁纠偏辊国内外发展现状

1.2.1电磁纠偏系统发展技术史

1.2.2电磁纠偏的国际发展动态

1.2.3国内发展动态

1.3课题来源及本文组织结构

第二章存在偏角的气磁场的有限元仿真分析

2.1磁场分析的意义

2.2有限元分析概述

2.2.1电磁场有限元分析的特点与原理

2.2.2 ANSYS软件介绍

2.3偏角磁场气隙有限元分析

2.3.1常规八磁极磁悬浮轴承有限元分析

2.3.2磁场偏角气隙局部分析

2.4本章小节

第三章新磁路的设计与验证

3.1混合磁路的设计与验证

3.1.1永磁体介绍

3.1.2有限元建模及仿真

3.1.3理论数值分析

3.2磁路解决方法

3.3本章小结

第四章 控制系统的算法设计与仿真实验

4.1控制系统介绍

4.1.1 PID算法介绍

4.1.2电压控制还是电流控制

4.2实验装置控制模型的建立与参数设计仿真

4.2.1控制模型的建立

4.2.2控制模型参数的选择

4.2.3控制模型的仿真

4.3控制系统性能实验

4.4本章小结

第五章 控制系统与传感器硬件电路的电磁兼容设计

5.1电磁兼容的一些定义

5.2电磁纠偏辊系统的电磁兼容设计分析

5.2.1控制硬件平台的选择

5.2.2有源器件的选择

5.2.3印刷电路板(PCB)的设计

5.2.4地线设计

5.2.5震荡信号源设计

5.2.6屏蔽设计

5.2.7滤波设计

5.3位移传感器的电磁兼容设计

5.3.1传感器的电磁干扰源及其藕合途径的电磁兼容设计

5.3.2传感器敏感设备的电磁兼容设计

5.4本章小结

第六章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

展开▼

摘要

在冶金、造纸等带材生产行业,使用大量电-液伺服系统控制液压缸驱动的纠偏装置。这种方法故障率较高、维护比较困难等,有时会导致产品表面质量下降,等更严重事故。为了弥补电液纠偏的不足,尤其为了满足一些对生产环境有苛刻要求的精密制造行业的需要,设想采用一种新型的纠偏方法——电磁纠偏。此种纠偏方式利用外转子磁悬浮轴承的成熟技术,在原有磁悬浮控制系统中加入转子姿态控制,并且根据技术要求对整体结构、磁路以及控制系统进行了创新设计,实现带材纠偏。克服原有纠偏方式的缺点。 本文首先对电磁纠偏辊系统项目背景尤其是结构、原理进行了详细介绍,并介绍了相关技术的国内外发展现状。 其次,对磁悬浮纠偏装置(即姿态可控磁悬浮轴承)所特有的偏角磁场与大气隙磁场分别进行了磁路有限元ANSYS仿真和数值计算,证实了设计思路的可行性,分析了在具体调试中可能在磁场方面会遇到的问题,提出了相应的解决方法。并基于电磁场分析的结果对系统的非线性与漏磁情况进行了分析。 接下来,针对磁场有限元仿真与数值计算的结果,对纠偏辊实验装置磁场结构进行了设计。采取了电磁与永磁体混合的磁场结构,并对设计出的磁路设计方案进行了有限元仿真和磁路计算,最终得出了现有的磁路结构,大大降低了控制系统与功率放大系统的设计难度。 在完成磁路设计以后,以混合磁悬浮方案的径向单自由度系统为例,应用MATLAB进行了系统数学模型的建立,PID控制器的设计和仿真,并进行了控制器的优化设计。依据所得的仿真数据,在大气隙的特殊情况下,成功的实现了混合磁场实验装置转子的悬浮。 最后,对磁悬浮纠偏装置控制系统硬件电路进行了一体化设计,并调试通过。使其更加适应工业生产与应用。 在所设计的混合磁路与控制系统的作用下,磁悬浮纠偏装置实验装置取得了很好的悬浮效果,偏置电流与铜损都在可接受范围内,达到了预期效果。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号