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本文主要討論由 DSP 為核心構(gòu)建的磁懸浮系統(tǒng)，并詳細(xì)分析控制系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵要素：主控器和懸浮驅(qū)動(dòng)器。在設(shè)計(jì)中，這兩部分我們分別采用數(shù)字處理芯片TMS320LV5402 和兩象限橋式懸浮斬波器。最后分析了具體數(shù)字實(shí)現(xiàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題。
1．控制系統(tǒng)的構(gòu)建：
圖一為單電磁鐵控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。電磁鐵的可控量為其線圈的端電壓，通過(guò)改變線圈電流，改變氣隙磁密，從而改變電磁吸力的大小。由于電磁鐵的動(dòng)力學(xué)模型是三階不穩(wěn)定系統(tǒng)，故在開(kāi)環(huán)情況下，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，必須對(duì)電磁鐵的氣隙進(jìn)行反饋控制，才能保持氣隙恒定。控制系統(tǒng)的工作原理為：首先通過(guò)氣隙傳感器檢測(cè)電磁鐵的氣隙變化，模數(shù)轉(zhuǎn)換后，進(jìn)行數(shù)字濾波并放大，再與控制的給定值比較獲得到偏移量，采取一定的控制算法（本試驗(yàn)中采用的是改進(jìn)型 PID 控制），獲取控制量，此控制量通過(guò) PWM 發(fā)生器，產(chǎn)生 PWM 波驅(qū)動(dòng)主電路，改變電磁鐵兩端的電壓，從而改變電磁線圈的電磁吸力的大小，以控制被懸浮物體的穩(wěn)定懸浮。結(jié)構(gòu)圖中方塊內(nèi)部為整個(gè)數(shù)字控制器。從以上分析可知，此系統(tǒng)中控制器和主電路的選取，對(duì)整個(gè)電路的剛度、實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性有著重要意義。下面就這兩個(gè)方面進(jìn)行分析。
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