【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于控制
，具体涉及一种非机械接触磁悬浮轴承(磁轴承)的控制系统及其控制方法设计。
技术介绍
磁轴承是利用磁场力将转子悬浮于空间，使其与定子没有机械接触的一种新型支承轴承，具有无摩擦、无磨损、无需润滑和密封，高速度、高精度及寿命长等优点。磁轴承系统主要由磁轴承机械结构和控制系统两部分组成，其中机械结构影响整个磁轴承系统的工作性能，其相应的控制系统及其控制方法决定了磁轴承系统的动态性能以及刚度、阻尼和稳定性，因此磁轴承机械结构和控制系统制约着一个完整的磁轴承系统能否可以实现最佳的工作运行情况。恒流源偏置外转子轴向磁轴承机械结构可参见专利申请号为201210247525. 6、名称为“一种恒流源偏置外转子轴向磁轴承”中的磁轴承，该磁轴承以降低磁轴承的成本、减少磁轴承的功耗为目标，但该磁轴承仅涉及机械结构，未涉及其相应的控制系统及其控制方法。由于磁轴承产生的悬浮力具有严重的非线性特点，对其悬浮力的稳定控制是需要解决的关键问题，为此解决悬浮力的非线性控制问题尤为重要。控制器是控制系统中的核心部件，直接影响整个控制系统性能的优劣，且整个控制系统的控制方法也...
【技术保护点】
一种恒流源偏置外转子轴向磁轴承的控制系统，其特征是：该控制系统是由变论域模糊控制器（Aa）、力/电流变换模块、功率放大模块、恒流源偏置外转子轴向磁轴承样机本体和位移检测模块依次连接构成的闭环系统，变论域模糊控制器（Aa）由模糊控制器（a）和伸缩因子模糊控制器（A）相并联组成，模糊控制器（a）包括基于模糊整定规则在线调整下的PID分数阶控制器（a3），位移检测模块由电涡流位移传感器和位移接口电路依次连接组成；样机本体的轴向位置用位移传感器检测，检测出的位移信号通过位移接口电路处理输出位移输出信号z，位移输出信号z与给定的参考位置信号z*进行比较得到偏差e及其变化率ec，将偏差...
【技术特征摘要】
1.一种恒流源偏置外转子轴向磁轴承的控制系统，其特征是该控制系统是由变论域模糊控制器(Aa)、力/电流变换模块、功率放大模块、恒流源偏置外转子轴向磁轴承样机本体和位移检测模块依次连接构成的闭环系统，变论域模糊控制器(Aa)由模糊控制器Ca)和伸缩因子模糊控制器(A)相并联组成，模糊控制器Ca)包括基于模糊整定规则在线调整下的PID分数阶控制器(a3)，位移检测模块由电涡流位移传感器和位移接口电路依次连接组成；样机本体的轴向位置用位移传感器检测，检测出的位移信号通过位移接口电路处理输出位移输出信号A位移输出信号z与给定的参考位置信号z*进行比较得到偏差e及其变化率ec，将偏差e及其变化率ec均输入到变论域模糊控制器(Aa )，变论域模糊控制器(As ) 输出力信号经力/电流变换模块变换后成为控制电流参考信号，控制电流参考信号输入功率放大模块后输出控制电流驱动样机本体。2.一种如权利要求1所述控制系统的控制方法，其特征是包括如下步骤(1)在变论域模糊控制器(As)中，偏差e及其变化率ec均作为模糊控制器(a )和伸缩因子模糊控制器(A)的输入变量；伸缩因子模糊控制器(A)先对输入变量通过模糊化计算转化成模糊量，再将模糊化...
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