【摘 要】
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磁悬浮系统是典型的非线性系统,同时,与单点悬浮系统SISO相比,多点悬浮系统MIMO的特征就是耦合特性.对具有非线性和耦合性的多点悬浮系统稳定控制的研究,正是该论文中所讨论
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磁悬浮系统是典型的非线性系统,同时,与单点悬浮系统SISO相比,多点悬浮系统MIMO的特征就是耦合特性.对具有非线性和耦合性的多点悬浮系统稳定控制的研究,正是该论文中所讨论的核心问题.该文主要从模型建立、系统构建、控制策略确立、系统仿真和算法的具体实现五个方面阐述了该控制系统的研究过程.在理论上,该文首先讨论了在多点悬浮系统中电磁场的能量和力的分布状况,并以此为基础,获取了系统线性化后的微扰动力学数学模型和运动状态矩阵;然后,通过分析系统特性确定了系统的控制策略:采用系统解耦控制和任意极点配置的控制方案,并通过模拟设计法和离散设计法分别设计出了反馈补偿器.通过MATLAB建立起仿真的系统模型,并在此模型的基础上,模拟了任意极点配置控制方案作用于系统所获得的控制效果.同时也分析了系统的频域特性和时域特性.在实践中,系统的综合设计即实验平台的建立也是论文中讲述的另一个重点.首先,系统的总体分析确定了实时数据采集、实时决策、实时控制三部分组成控制系统.同时确定建立以DSP (TMS320VC5402)和CPLD(ISP2032)为控制核心,H型桥式斩波器为执行机构的实验平台,所有器件的选型都是以高速度、高集成度、抗干扰型作为选择的标准.其次,论文中还对电磁铁的选型进行了详细的分析,并给出了相应的理论依据.
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