主动磁悬浮轴承在压缩机及鼓风机应用的技术进展

主动磁悬浮轴承是一种新型的高性能机电一体化产品,具有无机械磨损、噪声低、无需密封和润滑、寿命长和控制灵活等独特优势,在压缩机和风机领域得到成功应用。本文首先介绍了国内外磁悬浮轴承的发展状况,之后,总结了磁悬浮轴承在集成式压缩机领域和鼓风机领域的应用情况。探讨了近十年国内外对于磁悬浮轴承技术的研究进展和其中包括的研究热点问题。最后,展望了磁悬浮轴承未来的应用前景。     

基于高功率密度磁悬浮高速电机的全参数自适应控制

高功率密度磁悬浮高速电机运行过程中会受到外来扰动，影响磁悬浮轴承稳定悬浮，且磁悬浮轴承系统模型本身也具有一定的不确定性。因此，寻求一种能够解决外来扰动和系统模型不确定性的控制算法具有实际意义。全参数自适应控制(All Coefficient Adaptive Control, ACAC)是一种智能控制方法，它的设计不依赖于事先设定的被控对象的数学模型，而是识别被控对象的特征模型，能够很好的应对外来扰动和模型不确定性问题。文中分析了传统PID控制理论与自适应控制的优缺点，研究了ACAC对于高功率密度磁悬浮高速电机受外来扰动的控制作用，实现了磁悬浮轴承的稳定悬浮。     

基于LabVIEW的磁悬浮轴承的静态刚度测量系统

磁悬浮轴承主要利用电磁力使转子悬浮于定子中,其刚度特性是磁悬浮轴承的重要技术指标,因此磁悬浮轴承的刚度测量是检验磁悬浮轴承性能的必要环节。文中建立了适用于混合控制的磁悬浮轴承在开环控制下的静态刚度测量系统。该系统利用LabVIEW软件开发测量平台,由X-Y-Z电控精密位移台、六自由度力传感器、激光位移传感器及高分辨率电流表等设备组成,并由工控机统一控制各测量单元,实现自动测量、自动采集与数据存储等功能,具有自动化程度高的优点。     

径向磁悬浮轴承参数不确定控制的研究

研究了基于状态空间算法的径向磁悬浮轴承参数不确定H∞ 控制 ,将磁悬浮轴承的位移和速度变量直接反馈 ,设计了H∞ 状态反馈控制器 ,解决了轴向重载磁悬浮轴承系统中的关联不确定性问题。仿真结果表明 ,在所考虑的参数不确定范围内控制系统具有鲁棒稳定性。     

基于PID控制煤矿用磁悬浮通风机系统设计与研究

针对机械接触式通风机存在振动强、噪声大和机械磨损严重等问题,提出以磁悬浮轴承取代机械接触式轴承。根据磁悬浮风机的结构设计了满足主动磁悬浮轴承控制性能要求的PID控制系统,并对所设计的PID控制的系统用Simulink进行了仿真和实验,结果表明该PID控制系统具有良好的动态性和稳态性。     

永磁电磁轴承自检测原理

为了降低磁悬浮轴承的制造成本,提高磁悬浮系统的动态性能,提出了自检测磁悬浮轴承系统.该自检测系统从电磁轴承控制线圈两端提取随位移变化的电感电压(电流)信号,作为反馈信号,构成伪微分反馈(PDF)控制的闭环自检测磁悬浮轴承系统.试验结果表明,该自检测磁悬浮轴承系统具有很强的鲁棒性.     

700kW磁悬浮离心鼓风机转子动力学设计与测试（英文）

磁悬浮轴承以其无摩擦、不需润滑的特点,成为离心鼓风机的最佳方案之一。磁悬浮鼓风机的行业标准和工业需求,对磁悬浮轴承的设计提出了较高的要求。针对鼓风机的特点,设计了5自由度主动控制的磁悬浮轴承,通过转子动力学计算分析了转子的动力学特性,通过系统辨识获得了准确的系统模型,通过主动控制达到了良好的控制效果。实验测量表明,采用磁悬浮轴承支承的高速离心鼓风机的性能完全达到了工业要求。     

磁悬浮轴承系统控制方法研究

随着现代先进制造业的发展,磁悬浮轴承作为一种新型支撑部件,受到了各行各业的广泛关注。而在整个磁悬浮轴承系统中控制环节是关键,其性能的好坏主要取决于控制器的设计与控制算法的选取。首先对磁悬浮轴承作了介绍,以控制方法为切入点,分别阐述了模糊PID控制、滑模变结构控制、鲁棒控制和最优控制的基本原理、应用和局限性。通过分析研究表明这四种控制策略能明显改善磁悬浮轴承的控制性能效果。最后对磁悬浮轴承控制作了简单总结和展望。     

基于TMS320F28335DSP的磁悬浮轴承数字控制器的研究与设计

磁悬浮轴承系统能否正常运转,在很大程度上由其控制器决定,所以对磁悬浮轴承系统控制器的研究是极为重要的。以TMS320F28335 DSP和EPM240T100CN为主控芯片,设计了磁悬浮轴承数字控制板的硬件电路。在CCS3.3集成开发环境中编写了不完全微分PID控制策略的C语言程序。所研制的数字控制器成功地实现了转子的静态悬浮以及高速旋转,并在磁悬浮轴承试验台上进行了试验。试验结果表明:该数字控制器具有较好的控制性能。     

磁悬浮轴承非定向差动控制方式研究

提出非定向差动控制方式,通过独立控制各差动磁极对,提高参与控制的最少差动磁极对数量,以提高磁悬浮轴承的承载能力。以16极径向磁悬浮轴承为例,详细介绍了非定向差动控制方式与常规差动控制方式,对比了两种控制方式的等效刚度和等效阻尼、复刚度和复阻尼、名义承载力等支承性能。通过高速旋转试验验证两种控制方式下系统的控制性能。理论分析结果表明,采用非定向差动控制方式时,磁悬浮轴承的承载能力提高了8.24%,最大承载力提高了30.657%。试验结果表明,采用非定向差动控制方式时,系统具有更好的控制效果。     

比例变量泵控马达系统的建模与仿真

本文对电液比例变量泵控马达系统进行了研究,对实际工程很有指导意义.本文建立了泵控马达系统的数学模型,并对控制系统进行了设计.应用了PID控制,使系统得到了令人满意的控制性能.本文还使用了MATLAB软件来辅助控制系统研究,使控制系统的设计难度大为降低.     

基于内模PID鲁棒控制的电阻炉炉温控制系统

针对电阻炉温度被控对象的纯滞后特性，设计了内模PID鲁棒控制器。结果表明，内模PID鲁棒控制器具有良好的抗干扰性和鲁棒性，且参数整定简单，可有效改善系统的控制效果。     

比例变量泵控马达系统的PID控制与仿真

根据电液比例变量泵控马达系统的数学模型对其控制系统进行了设计,应用了PID控制,使系统得到了令人满意的控制性能;还使用了MATLAB软件来辅助控制系统研究,使控制系统的设计难度大为降低;较详细地介绍了PID控制的设计和仿真方法,具有一定的参考价值.     

基于内模PID控制的大型望远镜伺服系统研究

针对目前大型望远镜伺服系统调试参数较多的现状,基于内模PID控制方法对大型望远镜伺服系统的详细研究,简化了调试过程,分析和仿真结果证明了满足高精度应用场合该算法的可行性和具有较强的鲁棒性,并就一具体项目验证了该算法的实用性。应用结果表明,该方法调试简单,一个控制环路只需要调整一两个参数就能满足要求,具有一定的实用性和推广价值。     

基于遗传算法的磁悬浮盘片PID参数的整定

介绍了磁悬浮盘片系统的机构及控制原理,针对磁悬浮盘片数字控制系统设计了以TMS320C6713为核心的双闭环软件控制系统。根据采用的PID控制策略及其存在的问题,提出了利用遗传算法进行PID参数寻优,并采用MATLAB仿真模型对寻优参数进行分析仿真。     

基于扰动观测器的内模控制在工业过程中的应用研究

介绍了一种工业生产过程中的复合控制方法.该方法结合了内模控制算法和改进的扰动观测器算法,解决了工业生产过程中因扰动导致常规PID控制效果欠佳的问题.理论分析和仿真实验表明,该方法控制效果明显优于常规PID控制,并能有效抑制各种扰动.     

一种PID型自适应模糊控制的设计及其应用

提出了一种PID型自适应模糊控制方法,进而将该方法应用于机器人末端执行器进行控制,仿真结果表明本文提出的控制方案在应用于机器人力控制时具有优秀的响应性能和运动精度,同时该方法简单实用,非常适用于实际生产。     

神经网络在内模控制中的应用

介绍了利用单神经元自适应控制算法对内模控制进行改进的方法.仿真实验表明,这一方法增强了内模控制对被控对象变化范围的适应能力.     

基于BP神经网络的多变量PID解耦控制

基于神经网络实现智能PID控制的策略,它以经典的PID控制为基础,通过神经网络参数整定实现,进而进行自学,用于多变量系统的解耦控制。本文给出了网络的结构和算法,对一组二变量强耦合时变系统进行了仿真。通过计算机仿真证明了基于神经网络的PID控制器网络结构简单规范具有良好的自学习和自适应解耦控制能力。系统易于实现,融解耦器与控制器于一体,适用于非线性多变量系统的解耦控制。能够使解耦后的系统具有良好的动态和静态性能,特别是依据BP控制规律来确定网络连接权的初值,还具有参数快速收敛的优点。     

基于遗传算法的塔式起重机定位和防摆研究

塔机是工业生产和建筑工程不可缺的起重机械.以往起重机定位和防摆控制算法常采用模糊控制等方法,由于不能在线修正模糊规则来适应控制对象的复杂变化,存在控制精度不高、工作效率低等缺点.提出基于遗传算法PID整定的起重机控制策略,具有简单易读、易于调试的优点.与传统方法相比,该算法具有更好的控制效果,并在Simulink仿真平台上验证了系统的可行性.