2017年5月23日

數控加工中心龍門磁懸浮系統耦合分析及控制研究-主要內容

1. 論文主要研究內容為了消除精工加工中心移動橫梁與導軌之間的摩擦對加工精度的影響。本文利用電磁懸浮技術將橫梁完全懸浮起來，從而徹底消除摩擦，有效地提高了加工精度。由于加工中心移動橫梁是由雙電磁懸浮系統共同懸浮，兩個懸浮系統由機械橫梁聯系在一起，因此它們之間存在著耦合關系。分析雙電磁懸浮系統的受力情況得出它們的耦合關系是本文重要內容之一。耦合的存在并不一定都是不利的。可以利用機械橫梁的協同強迫性增加兩個電磁懸浮系統的同步性能，從而提高移動橫梁水平方向懸浮的穩定性和零件的加工精度。耦合的不利方面體現在：由于兩個懸浮系統不可能完全相同，因此在橫梁啟動懸浮或穩定運行后其中一個懸浮系統受到干擾時，耦合的存在會使兩個懸浮系統同時受到干擾。從解耦的角度出發設計解耦控制器將兩個電磁懸浮系統解耦成兩個獨立的系統。本文還對解耦后的單電磁懸浮系統進行了控制器的設計。針對精工加工中心龍門磁懸浮系統的耦合情況的分析和單電磁懸浮系統的控制算法的研究本文從以下六個方面對精工加工中心進行介紹和說明。第一章主要介紹了電磁懸浮技術的發展背景以及龍門精工加工中心采用電磁懸浮技術的意義。同時介紹了幾種電磁懸浮系統的常用控制算法和對耦合系統解耦的控制方法。第二章主要介紹了電磁懸浮系統和龍門精工加工中心的基本結構，通過電磁感應原理、牛頓第二定律推導出電磁懸浮系統的數學模型。第三章對同步控制技術進行了簡述，分析得出非線性雙電磁懸浮系統的耦合關系。利用機械橫梁協同強迫性，并考慮到氣隙和速度是電磁懸浮系統的主要性能指標, 因此設計了速度、氣隙雙重交叉耦合同步控制器來降低兩個懸浮系統的同步偏差。仿真結果表明所設計的控制器取得了較好的效果。第四章對設計的雙電磁懸浮系統的解耦控制器進行了介紹。逆系統方法可以得到滿意的解耦效果，而且逆系統可以使非線性系統具有線性系統的特性，從而降低了解耦后獨立系統的控制器設計的難度。由于非線性系統的精確的數學模型難以建立，因此本文采用支持向量機逼近雙電磁懸浮系統的逆系統達到解耦控制的目的。第五章主要介紹了單電磁懸浮系統的無源控制器設計。建立出單電磁懸浮系統磁鏈模型，通過配置新的互聯陣和耗散陣，求得哈密爾頓偏微分方程組并求解。最后推出無源控制器的表達式。仿真結果表明無源控制器加快了電磁懸浮系統的響應速度和加強了抵抗干擾的能力。第六章概括總結了精工加工中心采用電磁懸浮系統后所帶來的優勢。并對雙電磁懸浮系統耦合分析存在的不足之處進行了說明。對解耦控制算法的改進以及解耦后的單電磁懸浮系統的控制算法研究和設計進行了展望。本文采摘自“精工加工中心龍門磁懸浮系統耦合分析及控制研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

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