1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1目的及意义
磁悬浮轴承是一种利用电磁场力将电机转子悬浮于空间、不需要任何介质而实现承载的非接触式支撑装置，涉及到电磁学、电子技术、控制工程、信号处理、机械学、动力学等多种学科。主动磁悬浮轴承是利用磁场力将转子悬浮在磁场中，使轴承定子和转子之间无任何直接的物理接触。控制器是整个磁浮轴承系统的核心，其性能决定了磁浮轴承的好坏。在机械制造、透平机械、航空航天等领域，旋转机械朝着高速、高精度、智能化的方向发展，这也对旋转机械的轴承的性能提出了更复杂要求，而传统机械轴承由于表面磨损、机械疲劳、润滑油对轴承表面的化学腐蚀等原因导致形态恶化，使用寿命缩减，这也限制了高速旋转机械的发展。磁轴承作为典型的“机电--体化”产品"，相较于传统的机械轴承，具有无接触、无磨损等优点，同时可以主动控制轴承的转子动力学特性。磁轴承在高速旋转机械中具有更为广阔的应用前景。由于主动磁悬浮轴承必须在真空密闭空间内，这导致实验及工作人员无法直接观察转子的运动姿态且磁悬浮转子的转速极高，所以从安全角度出发，远程监控系统是非常必要的，轴心轨迹分析系统不仅可以实时监控磁悬浮轴承的工作状况，还可以通过分析磁悬浮轴承的运动轨迹数据得出磁悬浮轴承的工作状况，方便工作人员及时了解磁悬浮轴承的工作状况并进行相应的调节等。
1.2国内外研究现状分析
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究目标
成功建立一个能够显示磁悬浮轴心位移数据的的系统，并能够对数据进行集成分析，以及实时位移监控报警等功能。
2.2研究内容
磁悬浮轴承在工作过程中会产生一定的位移，研究主要内容是对位移模型进行仿真，针对磁悬浮轴心5个自由度的位移，首先分析位移模式，对位移模型进行仿真；采集各个自由度位移数据，结合信号处理相关知识，对位移数据进行时域和频域等的分析。在此基础上结合MFC等界面展示软件搭建分析系统，实时展示各自由度位移数据，并集成数据分析功能，以及实时位移监控报警等功能。
2.3技术路线
根据以上需研究内容，我选择使用MFC界面开发软件，MFC提供了一个Windows应用程序开发模式, 对程序的控制主要是由MFC框架完成的, 而且MFC也完成了大部分的功能, 预定义或实现了许多事件和消息处理等等。MFC应用程序框架是以MFC作为框架基础的, 以此程序框架模式搭建起来的应用程序在程序结构组织上是完全不同于以前的Win32SDK编程方式的。自20世纪90年代初以来, MFC一直试图把WindowsAPI函数封装到类库中个各个逻辑类中。MFC中所有的类都来源于一个基类:CObject。MFC之所以被命名为微软基础类库, 它的不断发展给予Windows操作系统的研发人员最好支持的基础类结构, MFC内所有的类分层结构和功能的伸缩性, 使得MFC始终跟得上时代发展的潮流, 并且在不断地发展当中, 保持了良好的程序向下兼容性。
通过MFC设计出磁悬浮轴承位移模型，设计出相应的信号处理算法，使能够根据位移数据绘制出相应的波形以及频谱图，并在位移超出一定范围后能够进行警报等。其中位移模型要包含磁悬浮轴承的一个轴向，已及四个径向，并在界面上实时显示轴承的位移数据，在超过某个范围后要能够停止工作并发出警报，最后根据磁悬浮轴承的运动轨迹绘制出相应的波形图及频谱图，进行分析，得出磁悬浮轴承的工作状态。
软件我选择使用VisualC ，相比其它的编程工具而言，VisualC 在提供可视化的编程方法的同时，也适用于编写直接对系统进行底层操作的程序，其生成代码的质量，也要优于其它的很多开发工具。随VisualC 所提供的Microsoft基础类库(MicrosoftFoundationClassLibrary，简写为MFC)，对Windows95/NT所用的Win32应用程序接口(Win32ApplicationProgrammingInterface)进行了十分彻底的封装，这使得可以使用完全的面向对象的方法来进行Windows95/NT/2000/xp应用程序的开发，从而大量的节省了应用程序的开发周期，降低了开发成本。
VisualC 的核心是Microsoft基础类库，即通常所说的MFC。MFC相当彻底的封装了Win32软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit，即通常所说的SDK)中的结构、功能，它为编程者提供了一个应用程序框架，这个应用程序框架为编程者完成了很多Windows编程中的例行性工作，如管理窗口、菜单和对话框，执行基本的输入和输出、使用集合类来保存数据对象等等，并且，MFC使得在程序中使用很多过去很专业、很复杂的编程课题，如ActiveX、OLE、本地数据库和开放式数据库互联(OpenDatabaseConnectivity，简写为ODBC)、Windows套接字和Internet应用程序设计等，以及其它的应用程序界面特性，如属性页(也叫标签对话框)、打印和打印预览、浮动的和可定制的工具条变得更加的容易。
3. 研究计划与安排
第1周—第3周 完成论文内容调研，搜集相关资料，撰写开题报告；
第4周—第5 周 完成磁悬浮轴心轨迹位移数据收集方案的设计，完成轴心各自由度位移数据的采集，研究相关信号处理算法，并完成论文开题；
第6周—第10周 完成整体轴心轨迹信号分析系统的设计与实现，实现位移数据的实时展示，数据分析等功能；
4. 参考文献（12篇以上）
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