低损耗磁悬浮轴承控制策略研究

发布时间：2017-04-19 16:21

  本文关键词：低损耗磁悬浮轴承控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文建立了五自由度磁悬浮轴承支承的垂直轴风力发电机转子试验系统，研制了零偏置电流模拟控制器，以及基于TMS320F28335DSP和模糊变偏置电流方式的数字控制器，采用试验方法，研究了零偏置电流和模糊变偏置电流控制策略对系统动态性能的影响。鉴于风力发电机及其电控系统均安装在室外，工作环境比较恶劣，为了提高系统的可靠性，本文研制了具有冗余功能的功率放大器及其控制系统。另外，为了简化系统的结构并降低成本，本文还研制了可承担刹车功能的轴向磁悬浮轴承，，以取代传统的电磁刹车部件。 研究结果表明：本文研制的零偏置电流模拟控制器，可以保证发电机转子的振幅保持在合理范围内，系统能够安全稳定运行，但与有偏置电流方式相比，转子的振动较大，控制参数的稳定区域较小。采用模糊变偏置电流控制策略，可以在保证转子振动较小的前提下，明显降低磁悬浮轴承的功耗，系统具有较好的综合性能。另外本文研制的具有冗余功能的功率放大器和刹车系统可以有效工作。
【关键词】：磁悬浮轴承 零偏置电流 模糊变偏置电流 刹车功能 冗余功率放大器 动态性能
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 图表清单9-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-15
• 1.1 论文研究的背景与意义12
• 1.2 磁悬浮风力发电机国内外研究现状12-13
• 1.3 低损耗磁悬浮轴承技术研究现状13-14
• 1.4 论文研究目的和内容14
• 1.5 论文的主要内容安排14-15
• 第二章 垂直轴磁悬浮风力发电机转子系统15-26
• 2.1 系统机械结构15-16
• 2.2 系统工作原理16
• 2.3 磁悬浮轴承设计16-18
• 2.3.1 径向磁悬浮轴承16-18
• 2.3.2 轴向磁悬浮轴承18
• 2.4 部分结构介绍18-21
• 2.4.1 转子18-19
• 2.4.2 刹车结构和功能19-20
• 2.4.3 控制器20
• 2.4.4 功率放大器20-21
• 2.5 风力发电机转子系统的力学模型21-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 零偏置电流控制系统的设计与实现26-35
• 3.1 零偏置电流方式26-27
• 3.2 零偏置电流模拟控制器的设计27-29
• 3.3 零偏置电流功率放大器29-30
• 3.4 试验研究30-33
• 3.4.1 径向自由度控制参数稳定区域31
• 3.4.2 系统静态悬浮试验31-32
• 3.4.3 系统旋转试验32-33
• 3.5 本章小结33-35
• 第四章 模糊变偏置电流方式控制策略研究35-46
• 4.1 不完全微分 PID 控制策略概述35-36
• 4.2 模糊控制理论概述36-37
• 4.3 模糊变偏置电流方式37-41
• 4.4 模糊变偏置电流方式的实现41-44
• 4.5 试验验证44-45
• 4.6 本章小结45-46
• 第五章 冗余功率放大器的设计和刹车功能的验证46-52
• 5.1 基于 DSP28335 数字控制器的介绍46-47
• 5.2 具有冗余功能的功率放大器组成47-49
• 5.3 冗余功能的试验验证49-50
• 5.4 刹车功能的验证50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 第六章 总结与展望52-53
• 6.1 本文的主要工作及结论52
• 6.2 进一步展望52-53
• 参考文献53-55
• 致谢55-56
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 谢振宇;吴凯峰;石庆才;黄佩珍;;同极型结构和零偏置电流控制对磁悬浮轴承损耗影响的试验分析[J];航空动力学报;2011年02期

2 谢振宇;龙亚文;徐欣;;零偏置电流磁轴承转子系统动态性能的试验研究[J];机械工程学报;2013年15期

  本文关键词：低损耗磁悬浮轴承控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：316682