【摘 要】
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为了实现环形偶极磁体的稳定性悬浮,基于环形永磁悬浮装置的设计,利用Simulink进行控制系统的建立和仿真.通过Routh-Hurwitz稳定判据,判断PID控制策略是否存在稳定控制的可能,以及稳定控制参数选取的范围.为了优化控制过程分别讨论了控制系统电源的启动方式对电源的性能要求,以及不同PID系数的取值进行迭代优化.结果 表明,PID控制策略能够实现环形永磁体的稳定悬浮,且kp、kd参数取值区域分别为5.43×10-5＜kd＜119.2、0.0412＜kp＜757.6kd-6.356kd2;斜坡信号启
【机 构】
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东华理工大学核科学与工程学院,南昌 330013
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为了实现环形偶极磁体的稳定性悬浮,基于环形永磁悬浮装置的设计,利用Simulink进行控制系统的建立和仿真.通过Routh-Hurwitz稳定判据,判断PID控制策略是否存在稳定控制的可能,以及稳定控制参数选取的范围.为了优化控制过程分别讨论了控制系统电源的启动方式对电源的性能要求,以及不同PID系数的取值进行迭代优化.结果 表明,PID控制策略能够实现环形永磁体的稳定悬浮,且kp、kd参数取值区域分别为5.43×10-5＜kd＜119.2、0.0412＜kp＜757.6kd-6.356kd2;斜坡信号启动系统可以有效降低电源的性能要求,将电流峰值从25 A降低到22 A;优化的PID参数取值(kp=5.4、ki=8.3、kd=1.2)能够极大的缩短控制收敛时间实现1.3 s内将悬浮体稳定在预定位置.基于PID控制设计反馈控制系统能够在短时间内将永磁环稳定在预设工作位置,实现长时间稳定悬浮.
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