磁悬浮轴承控制系统的建模与仿真开题报告

1. 研究目的与意义

与传统的滚动轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比，磁悬浮轴承不存在机械接触，磁悬浮电机转子可以运行到很高的转速，具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染、用电子线路控制可实现刚度可调等优点，特别适用于高速、真空、超净等特殊环境中。

本课题主要是通过MATLAB对磁悬浮动力学系统进行建模，通过设计控制器实现对磁悬浮转子的稳定性控制。

2. 国内外研究现状分析

国内：国内起步稍晚，但也在理论与实验研究方面做了大量工作，取得显著成绩。

1986年广州机床研究所与哈尔滨工业大学首先对磁力轴承的开发及其在fms中的应用这一课题进行研究。

1986年后，哈工大开始研制五维主动磁力轴承机床的主轴。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：主要内容包括系统建模和控制器设计与仿真两大方面：1. 根据电磁力作用，建立磁悬浮轴承电机转子动力学模型；2. 采用一种控制算法，设计出控制器对磁悬浮轴承进行控制；3. 仿真分析其控制稳定性。

计划：第一周第二周： 回顾理论力学，自动控制原理等课程，阅读、收集磁悬浮轴承及matlab软件相关的资料进行学习与思考。

第三周：对建立磁悬浮轴承电机转子动力学模型总体方案确定。

4. 研究创新点

基于Matlab对磁悬浮动力系统进行建模，并确定算法设计控制器实现稳定性控制。