功率放大器对电磁轴承控制系统的相位滞后作用及校正

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhenming1215
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
飞轮储能系统中,主动磁轴承经典的PID控制器在实际应用中存在以下问题:1、很难用试凑法高效的找到合适的PID参数。2、转子启动悬浮与低转速旋转时,振动剧烈,甚至与保护轴承发生碰撞。3、稳定悬浮时振幅过大,受到干扰较难恢复。本文针对电磁轴承控制系统中功率放大器对控制系统的影响进行分析,提出了串行PID控制,并设计了超前校正环节,一定程度上优化了上述问题。本文首先介绍了电磁轴承差动控制原理,推导了动力学公式,建立了差动控制的力学模型。然后介绍了经典PID控制,分析经典PID控制运用于600WH飞轮储能装置中的局限性,包括将功率放大器简化为比例环节,参数线性化造成的误差。同时对功率放大器进行进一步的分析,对功率放大器的各个环节建立数学模型,推导出输入与输出的等式关系,建立了功率放大器的传递函数模型。根据功率放大器的传递函数模型,运用根轨迹法分析了功率放大器对控制系统增益大小,以及稳定区域的影响,同时通过伯德图分析了功率放大器对于控制系统的相位滞后作用。针对根轨迹图,提出了串行不完全微分PID控制,通过劳斯稳定判据与等效刚度和等效阻尼的要求,确定了控制器的相关参数,明显改善了系统根轨迹图。针对功率放大器的相位滞后作用,设计了超前校正环节,确定了相关参数,改善了系统伯德图。在完成了控制器的设计与优化之后,运用MATLAB,SIMUILINK对控制系统进行参数的预整定,然后仿真分析了控制系统的响应。接着分析实际情况中的干扰信号来源,加入干扰信号进行仿真,更真实的模拟了实际情况。最后介绍了整个控制系统的实验过程,与实验平台的搭建。介绍了数据采集系统的软件、硬件结构,控制器电路结构,完整的功率放大器原理电路图。介绍了用于飞轮转子静态平衡位置定位以及设置标准电压的调理板基本原理,完整的电路图及平衡位置标定方法。给出了新的PWM电路图,以及相较于传统PWM电路能对方波的高低电平电压分别调整的原理与方法。详细介绍了控制系统搭建的过程,包括传感器的标定方式与标定结果;根据传感器的特性设计了飞轮转子标准位置标定实验,进行了静态悬浮实验,以及控制参数的确定实验,验证了控制器,调理板的工作效果。最后通过动态磁悬浮实验获取了实验数据,通过与经典PID控制的实验数据进行对比,验证了控制系统的可行性与优化效果。
其他文献
随着新农村经济的不断发展;养殖业发展步伐加快;而动物防疫是对养殖业发展的保障和关键;防疫体系建设在养殖业发展中起举足轻重的作用;无形中对乡镇畜牧兽医工作站的要求越来
战国名将吴起(约前440年~前381年),与《孙子兵法》作者孙武齐名。是著名的军事家和改革家。$$与那个时代的很多年轻人一样,吴起也早早离开家乡卫国到外地求学。临行与母亲诀别,吴
报纸
日前,邯郸市节能减排领导小组、市发改委、市环保局联合组织开展了学习宣传《节约能源条例》、《减少污染物排放条例》活动。邯郸制药股份有限公司作为此项活动的协办单位,积
“中医药文化是中国优秀的传统文化,其价值是超越时代的,正如老子所说,‘独立而不改,周行而不殆’。”这是中国科学技术信息研究所研究员张超中和记者谈起中医药文化时的一番话。
报纸
结合价值工程理论分析了价值工程在建设工程管理中的应用特点和意义,在此基础上研究了价值工程在建设项目管理中以及在规划设计阶段应用的步骤,以期为未来建设项目管理模式提供
三月杜鹃争艳,四月木棉攀枝,五月芍药初开,六月凤凰漫舞。在广州中医药大学的时间纪念册里,记录着你的青春岁月和欢快足迹。你们最美的年华,已定格在这个校园里,而明天的你们,又将多
报纸
节约创造价值。在全面建设节约型社会的大环境下,财险公司必须通过创建节约型企业来提升自身可持续发展能力,从而实现经济效益与社会效益的和谐统一。$$ 历览前贤国与家,成由
报纸
首先根据SNA1993对住户无偿服务核算的主体和范围进行了界定,然后提出了核算住户无偿服务产值的产出法和投入法,并针对住户无偿服务生产过程中住户成员所耗费的个人时间价值
在“互联网+”时代背景下,网络媒体已成为公众了解信息、表达诉求、关注社会热点、参与社会管理监督的重要平台,网络舆情的产生和爆发经常是突发式、井喷式的,“蝴蝶效应”“
报纸
当前,随着我国社会经济技术的不断发展和进步,我国的水利工程施工技术在国际上获得很大的成就,在进行水利工程施工建设过程当中经常可以遇到各种各样的问题,根据水利工程自身