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《沈阳工业大学》 2007年
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大型机床磁悬浮平台刚度控制的研究

吴红波  
【摘要】: 本文以辽宁省教育厅攻关计划项目“机床进给用磁悬浮直线电机及其控制策略研究(No.2004D035)”为背景,结合大型机床加工的实际特点,针对大型磁悬浮机床加工平台对悬浮刚度的要求很高,远大于磁悬浮列车的要求,为此,本文对大型机床磁悬浮平台刚度控制方法进行了研究。 由于传统的电磁悬浮系统悬浮功耗比较大,采用电磁永磁混合悬浮技术可以显著降低悬浮磁极的功耗。基于本课题背景的出发点,本文主要对电磁永磁混合磁极悬浮系统的刚度问题进行了研究。 首先本文对悬浮控制系统进行了设计,为了解决电磁铁线圈中的电流变化对总体刚度的影响,采用双环控制系统,即在位置环内引入电流环,构成位置电流双闭环系统。针对电流环,本文介绍几种常用控制器,比较其优缺点后最终选择了PI控制器。引入电流内环后能及时地抑制环内的扰动,从而提高了位置环的性能。本文主要工作是对外环控制器的选择和设计,通过对传统PID控制算法、模糊控制算法的讨论,针对机床的特点提出采用模糊控制和PID控制相结合的模糊PID控制算法,在传统PID调节器的基础上运用模糊推理思想,根据不同的偏差、偏差变化率对PID参数进行自校正。根据机床加工工作的特点,设计出符合机床悬浮平台要求的模糊PID控制器。 最后,本文对以上三种控制器组成的控制系统分别进行了仿真,并分析了各种控制器在实际系统上应用的可行性。仿真结果表明本文采用的模糊PID控制器提高了悬浮系统的刚度,同时可以保证悬浮系统不存在稳态误差,满足机床磁悬浮平台系统的要求。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG502.3

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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