● 摘要
磁悬浮轴承是利用电磁力使转轴稳定悬浮起来且轴心位置可以由控制系统控制的一种新型轴承，是集机械学、力学、控制工程、电磁学、电子学和计算机科学于一体的最具代表性的机电一体化产品。由于它具有无摩擦、无损耗、无污染、寿命长等优点，而受到科技和企业界的重视。本文主要是针对径向二自由度的磁悬浮轴承控制系统进行了比较全面的研究。 首先，分析了单自由度径向磁悬浮系统的受力情况，为后来的分析做了准备。其次针对径向二自由度的情况进行了耦合分析，包括磁耦合、位置耦合、径向磁悬浮轴承内部自由度之间力耦合以及径向磁悬浮轴承之间的耦合等等，并进行了仿真分析，为后来的硬件调试做好准备。 然后设计了一套模拟的二自由度的磁悬浮轴承控制系统，并对系统进行了调节，使系统实现了无干扰的静态悬浮。 最后，利用一套无刷直流电机控制系统，使转子高速旋转起来，以验证转子实现高速旋转时候是否能够稳定悬浮，针对旋转起来之后的振动撞击问题，使用了解耦技术，较好地解决了磁悬浮转子的旋转稳定问题。