本文關(guān)鍵詞：基于飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的超聲懸浮電機(jī)軸承徑向振動(dòng)控制

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【摘要】：超聲懸浮軸承是當(dāng)今電機(jī)學(xué)中研發(fā)的新型結(jié)構(gòu)的電機(jī)軸承系統(tǒng)，超聲懸浮軸承相比于傳統(tǒng)接觸式軸承具有運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦力小、轉(zhuǎn)速高、無需潤(rùn)滑等特點(diǎn)，它的這些特點(diǎn)使得它在很多領(lǐng)域可以得到很好的應(yīng)用。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能量主要取決于電機(jī)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越高儲(chǔ)能越大，所以把超聲懸浮軸承應(yīng)用到飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中可以更好的發(fā)揮超聲懸浮軸承高轉(zhuǎn)速的特點(diǎn)。 本文主要研究飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)中超聲懸浮軸承的徑向振動(dòng)控制。首先，建立超聲懸浮軸承系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，超聲懸浮軸承的結(jié)構(gòu)包括超聲壓電換能器、懸浮軸承以及檢測(cè)反饋裝置三部分。超聲懸浮軸承系統(tǒng)的模型建立中涉及到很多聲學(xué)和力學(xué)的運(yùn)算和定理的推導(dǎo)，文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化處理和類比處理。其次，對(duì)超聲懸浮軸承的徑向振動(dòng)控制方法做了深入研究，包括分?jǐn)?shù)階PID控制方法的研究和模糊分?jǐn)?shù)階PID控制方法的研究，在分?jǐn)?shù)階PID控制方法的研究中，介紹了分?jǐn)?shù)階PID控制方法的理論基礎(chǔ)分?jǐn)?shù)階微積分，同時(shí)通過設(shè)計(jì)分?jǐn)?shù)階PID控制器研究了分?jǐn)?shù)階PID控制器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法和參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響，，然后在Matlab中對(duì)分?jǐn)?shù)階PID控制算法進(jìn)行了仿真研究。模糊分?jǐn)?shù)階PID控制算法是對(duì)分?jǐn)?shù)階PID控制算法的進(jìn)一步改進(jìn)的控制算法，它把模糊控制的方法應(yīng)用到分?jǐn)?shù)階PID控制的參數(shù)整定中，在模糊分?jǐn)?shù)階PID控制算法的研究中，主要是介紹了模糊控制的理論，同時(shí)把模糊控制算法應(yīng)用到分?jǐn)?shù)階PID中，把分?jǐn)?shù)階控制器中的三個(gè)參數(shù)K_p，K_i，K_d進(jìn)行模糊化處理，把模糊控制的方法應(yīng)用到分?jǐn)?shù)階PID控制算法中也就是實(shí)現(xiàn)分?jǐn)?shù)階PID控制算法參數(shù)的模糊化對(duì)于實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的自整定是很好的方法。最后，結(jié)合分?jǐn)?shù)階PID控制算法和模糊分?jǐn)?shù)階PID控制算法，通過對(duì)兩種控制算法的仿真分析對(duì)比它們?cè)诔晳腋≥S承系統(tǒng)徑向振動(dòng)控制中的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng) 超聲懸浮軸承 PID控制器 分?jǐn)?shù)階PID 模糊分?jǐn)?shù)階PID
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TP273;TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.2 超聲懸浮技術(shù)發(fā)展概況12-14
• 1.3 超聲懸浮軸承的應(yīng)用前景14-15
• 1.4 論文內(nèi)容與章節(jié)安排15-17
• 第二章 超聲懸浮軸承數(shù)學(xué)模型建立17-25
• 2.1 超聲波壓電換能器17-18
• 2.2 懸臂梁壓電換能器的建模18-22
• 2.3 換能器對(duì)軸承的聲輻射力22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 分?jǐn)?shù)階PI ~λ D~μ控制器設(shè)計(jì)25-45
• 3.1 分?jǐn)?shù)階 PI ~λ D~μ控制器理論基礎(chǔ)25-28
• 3.1.1 分?jǐn)?shù)階微積分理論25-26
• 3.1.2 分?jǐn)?shù)階PI ~λ D~μ控制器結(jié)構(gòu)26-28
• 3.2 分?jǐn)?shù)階 PI ~λ D~μ控制器的設(shè)計(jì)28-29
• 3.3 分?jǐn)?shù)階 PI ~λ D~μ控制器的數(shù)字實(shí)現(xiàn)29-35
• 3.3.1 z 域數(shù)值法29-31
• 3.3.2 時(shí)域數(shù)值法31-32
• 3.3.3 控制器設(shè)計(jì)32-35
• 3.4 分?jǐn)?shù)階 PI ~λ D~μ控制器參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響分析35-44
• 3.4.1 K_p對(duì)系統(tǒng)性能的影響36-38
• 3.4.2 K_i對(duì)系統(tǒng)性能的影響38-39
• 3.4.3 K-d對(duì)系統(tǒng)性能的影響39-41
• 3.4.4 階次參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 模糊分?jǐn)?shù)階PI ~λ D~μ控制器設(shè)計(jì)45-59
• 4.1 模糊控制45-48
• 4.1.1 模糊控制的原理45-47
• 4.1.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)47-48
• 4.2 基于模糊控制理論的分?jǐn)?shù)階 PI ~λ D~μ控制器設(shè)計(jì)48-57
• 4.2.1 系統(tǒng)參數(shù)模糊化設(shè)計(jì)49-54
• 4.2.2 模糊分?jǐn)?shù)階 PI ~λ D~μ控制仿真54-57
• 4.3 本章小結(jié)57-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 全文總結(jié)59
• 5.2 研究展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王童謠;胡建易;;模糊PID自整定算法在PLC中的實(shí)現(xiàn)[J];遼寧科技大學(xué)學(xué)報(bào);2010年02期

2 潘祥生;邢立華;李勛;張德遠(yuǎn);;聚焦式超聲懸浮[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

3 葉云岳,陸凱元;直線電機(jī)的PID控制與模糊控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2001年03期

4 魏彬;馬希直;;氣體擠壓膜懸浮平臺(tái)的研究方法[J];江蘇航空;2008年S1期

5 劉澤 ,孫秀芳;可組態(tài)模糊PID自調(diào)整控制器設(shè)計(jì)[J];測(cè)控技術(shù);2004年12期

6 馬俊功;王世富;王占林;;電液速度伺服系統(tǒng)的模糊PI控制[J];控制工程;2006年06期

7 王振濱,曹廣益,朱新堅(jiān);分?jǐn)?shù)階線性系統(tǒng)的內(nèi)部和外部穩(wěn)定性研究[J];控制與決策;2004年10期

8 杜寶玉;趙波;劉傳紹;閆艷燕;;聲懸浮無容器處理的實(shí)驗(yàn)研究及有限元分析[J];機(jī)械強(qiáng)度;2006年S1期

9 趙笑笑;;基于模糊理論與常規(guī)PID控制的模糊PID控制方法研究[J];山東電力技術(shù);2009年06期

10 王振濱,曹廣益,曾慶山,朱新堅(jiān);分?jǐn)?shù)階PID控制器及其數(shù)字實(shí)現(xiàn)[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2004年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 梁濤年;分?jǐn)?shù)階PID控制器及參數(shù)不確定分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)穩(wěn)定域分析[D];西安電子科技大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 尚華峰;基于超聲波懸浮變頻調(diào)速電主軸的設(shè)計(jì)和研究[D];吉林大學(xué);2011年

2 胡海波;分?jǐn)?shù)階PI~λD~μ控制器參數(shù)的整定和應(yīng)用研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

3 李曉丹;模糊PID控制器的設(shè)計(jì)研究[D];天津大學(xué);2005年

4 嚴(yán)慧;分?jǐn)?shù)階PI～λD～μ控制器的設(shè)計(jì)及數(shù)字實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2007年

5 車小紅;雙向支撐超聲波懸浮軸承的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2008年

6 張超;磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子徑向位移控制系統(tǒng)研究[D];大連交通大學(xué);2010年

本文編號(hào)：707520