磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)的機(jī)理與控制.pdf

1、磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)是一種高速和超高速的驅(qū)動(dòng)源，具有無摩擦、無磨損、無污染、無需潤滑以及壽命長等優(yōu)點(diǎn)，并可以實(shí)現(xiàn)空間定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，完成三維運(yùn)動(dòng)的需要。適用于各種高速、超高速、真空等特殊環(huán)境。在軍事、航天、核工業(yè)、交通、能源、生命科學(xué)等各領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)意義。 磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)是機(jī)電一體化復(fù)雜的綜合系統(tǒng)。它集球形電動(dòng)機(jī)與磁懸浮技術(shù)于一體，具有更高階、強(qiáng)耦合、非線性等特點(diǎn)。其控制研究的基本要求就是要尋求對各個(gè)控制量的良好的

2、解耦方法和探索有效的控制策略。 本文闡述了磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)的工作機(jī)理，設(shè)計(jì)了磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)以及定、轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上分別建立了磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩部分和電磁懸浮部分的數(shù)學(xué)模型。并建立了磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)模型。 另外還建立了磁懸浮球形電動(dòng)機(jī)的狀念方程，借助逆系統(tǒng)方法對其狀態(tài)方程進(jìn)行了解耦研究，建立了其偽線性化方程。并對解耦后的系統(tǒng)采用了PDF控制方法進(jìn)行控制。分析了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了