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基于dSPACE的单自由度磁悬浮平台快速控制原型研究  
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【作者】 丁征宇;
【导师】 段吉安;
【学位授予单位】 中南大学;
【学科专业名称】 机械工程
【学位年度】 2010
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 中南大学
【网络出版投稿时间】 2010-09-27
【基金】 973计划;
【关键词】 磁悬浮; dSPACE; 实时仿真; 快速控制原型;
【英文关键词】 Magnetic suspension stage; dSPACE; real-time simulation; rapid controller prototyping;
【中文摘要】 磁悬浮运动是一种非接触式的新型运动方式,具有无摩擦、无磨损、寿命长、行程大、功耗低等优点。广泛应用于超洁净、超精密定位运动装备中。但悬浮技术具有强非线性、耦合特性等非线性特性,且涉及到电磁学、机械学、控制理论和计算机科学等众多高新技术。实现高精密磁悬浮运动是非常困难的。其中主要难点在电磁力的精确建模和控制方面。本文就以此为出发点开展了相关的研究：对磁悬浮系统进行综合分析,建立单自由度磁悬浮系统；通过考虑气隙边缘效应,铁心磁阻效应及漏磁通等非线性因素,建立起该系统中电磁力的精确模型；运用先进的dSPACE系统,进行磁悬浮平台的快速控制原型研究。 本文首先阐述了磁悬浮平台技术研究发展现状及意义,然后以单自由度磁悬浮运动平台为研究对象,对电磁铁电磁力精确数学模型进行推导,其次,依据动力学原理,建立起磁悬浮系统模型。最后,引入了一种新型的控制器开发工具——dSPACE系统,借助它的实时仿真功能,可以对磁悬浮平台的控制系统进行快速原型化研究。 磁悬浮平台控制系统的设计关系到磁悬浮系统是否能稳定悬浮和达到系统各项性能指标。磁悬浮系统是强非线性系统,其控制系统设计尤其复杂。在详细分析系...
【英文摘要】 Magnetic suspension technology has many excellent performances such as no friction, no wear, long life, large travel range, low power consumption.It is related to electromagnetism, mechanics, control theory, computer science and many other high technologies.But the suspension technology has strongly nonlinear and coupled characteristics.High precision magnetic suspension movement is very difficult.The major difficulty is building the accurate modeling of electromagnetic force and design the control ...
【更新日期】 2010-11-09

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