當今科學技術(shù)飛速發(fā)展,對軸系的精度要求也越來越高。如何滿足不斷增長的高精度要求,經(jīng)濟合理、技術(shù)可行地找到解決的方案,本文提出了一種將氣體軸承和磁懸浮軸承相結(jié)合的軸承系統(tǒng),它由氣體軸承作為主要承載元件,磁軸承作為輔助元件修正主軸承的誤差。該系統(tǒng)是一個帶有反饋的閉合系統(tǒng),在主軸上安裝了三個傳感器,采到的數(shù)值作為系統(tǒng)的輸入,該數(shù)值經(jīng)A/D變換,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳入作為硬件CPU的數(shù)字信號處理器(DSP)中,采用了2種控制算法,一種為誤差分離與補償?shù)乃惴?另一種為數(shù)字PID算法,最后得到磁懸浮軸承的控制律,把信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換加載到磁懸浮軸承上,修正主軸位置的偏離。通過對氣磁軸承混合軸系數(shù)學模型的求解,得出在無擾動情況下的主軸質(zhì)心運動軌跡,在由這2種仿真算法得出的圖像對比無擾動的情況,可以看出,精度得到提高。

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景(或引言)
    1.2 氣體軸承的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 靜壓氣體軸承的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 動壓氣體軸承的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 磁軸承的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外磁軸承的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)磁軸承的研究現(xiàn)狀
    1.4 論文研究的主要內(nèi)容
2 氣磁軸承軸系及其控制系統(tǒng)
    2.1 氣磁軸承混合軸系的組成和工作原理
    2.2 靜壓氣體軸承的靜態(tài)特性分析
    2.3 磁軸承的控制方法
        2.3.1 控制系統(tǒng)的組成
        2.3.2 磁軸承的控制方法
    2.4 本章小結(jié)
3 氣磁軸承主軸系統(tǒng)的動力學建模
    3.1 主動磁軸承的電磁力分析
    3.2 四自由度主動磁軸承轉(zhuǎn)子動力學模型的建立
    3.3 氣磁軸承軸系的動力學建模
    3.4 系統(tǒng)仿真
    3.5 本章小結(jié)
4 主軸系統(tǒng)的控制器設(shè)計
    4.1 氣磁軸承主軸系統(tǒng)的誤差的分離與誤差補償算法
        4.1.1 誤差分離
        4.1.2 傳感器的安裝
        4.1.3 誤差補償?shù)臋C理
    4.2 數(shù)字PID算法
        4.2.1 PID控制原理
        4.2.2 PID控制器參數(shù)整定
        4.2.3 改進的數(shù)字PID控制
    4.3 本章小結(jié)
5 控制系統(tǒng)的硬件平臺的設(shè)計
    5.1 數(shù)字信號處理器TMS320F2812簡介
        5.1.1 TMS320F2812的主要特征
        5.1.2 中央處理單元(CPU)
        5.1.3 片內(nèi)存儲器
        5.1.4 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊
        5.1.5 中斷管理
    5.2 數(shù)字控制器硬件設(shè)計
        5.2.1 A/D采樣通道設(shè)計
        5.2.2 抗混疊濾波
        5.2.3 D/A轉(zhuǎn)換通道的設(shè)計
        5.2.4 DSP復位電路的設(shè)計
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝
獨創(chuàng)性聲明
學位論文版權(quán)使用授權(quán)書



本文編號：3857088