磁悬浮电主轴集成控制系统的动态性能研究

来源：机械与电子杂志2017年第04期北京时间：

作者：张晓阳;谢振宇;黄云龙;张浩

单位： 南 京 航 空 航 天 大 学 机 电 学 院 ，江 苏 南 京２１００１６

摘要：将 磁 轴 承 的 位 置 控 制 和 电 流 控 制 等 环 节 集 成 到 一 片 现 场 可 编 程 门 阵 列 （ ＦＰ Ｇ Ａ ）芯 片 上 ，设 计 了基 于ＦＰ Ｇ Ａ的 磁 轴 承 集 成 控 制 器 硬 件 结 构 。 建 立 了 磁 悬 浮 电 主 轴 的 数 学 模 型 ，并 根 据 其 动 态 性 能 要 求 ，编写 了 基 于Ｖｅｒｉｌｏｇ代 码 的Ｈ ∞控 制 算 法 ，实 现 了 五 自 由 度 磁 悬 浮 电 主 轴 在 ６０ ０００ ｒ ／ ｍｉｎ 长 期 稳 定 运 转 ，并 且转 子 振 动 幅 值 小 于 ２μ ｍ。 研 究 结 果 表 明 ，采 用 基 于ＦＰ Ｇ Ａ集 成 控 制 器 的Ｈ ∞控 制 策 略 能 够 提 高 磁 悬 浮 电主 轴 的 动 态 性 能 。

关键词：磁 悬 浮 轴 承 ; ＦＰ Ｇ Ａ ;Ｈ ∞;集 成 控 制 器