山东大学硕士学位论文磁悬浮轴承三电平功率放大器数字驱动系统姓名：房保金申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：刘淑琴20080405文摘中文摘要主动磁悬浮轴承(简称磁悬浮轴承)是利用可控的电磁力将转子稳定地悬浮在空中，实现转子和定子之间无机械接触的一种新型的高性能轴承。由于其具有无磨损、无需润滑、寿命长、能耗低、振动和噪声小等传统轴承无法比拟的优点，在航空航天、能源、交通、超高速精密加工等领域有着广阔的应用前景．功率放大器系统是磁悬浮轴承系统的重要组成部分，其性能的好坏直接影响磁悬浮轴承执行的优劣。本文对基于FPGA的磁悬浮轴承三电平功放数字控制器及磁悬浮轴承多点温度自动检测系统做了研究与实验，主要工作为：第一，根据磁悬浮轴承控制系统的需要，本文设计了以XilinxXc2s200的FPGA(可编程逻辑门器件)为平台的磁悬浮轴承功放的数字驱动系统，提高了三电平功率放大器的电流响应速度，减小了电流纹波，使得磁悬浮轴承同时具有高精度、高刚度。第二，程序采用数字PID控制方式，提高功放的电流响应速度，以数字并行通讯的方式接收DSP传送的控制信号，并实时将采集到的线圈电流数据发送给DSP控制芯片，提高系统的控制精度和稳定性。第三，设计了无干扰多点温度自动检测系统，采用热敏电阻在磁悬浮电主轴内部多个关键点对温度检测，实时为运行中的控制系统提供数据参考，为研究温升对磁悬浮轴承的影响奠定了基础。本文的研究对实现磁悬浮轴承在磨床上的应用有一定的意义。关键词：主动磁悬浮轴承，FPGA，三电平功率放大器，多点温度自动检测文摘AbstractActivemagneticbearing(AMB)isakindofnovelhigh．performancebearing，inwhichrotorcanbesuspendedstablybycontrollablemagneticforceandrealizecontact—freepropertybetweenrotorandstator．Duetoitsadvantagesofnofriction，nolubrication，longevity，lowenergyconsumption，lowvibrationandnoiseandSOon，itismuchbeterthantraditionalbearingandhasvastandpromisingapplicationsinfollowingfields：aerospace，energy，transportation，super—highspeedandhighprecisionmanufacturing，etc．ThecontrolsystemisanimportantpartofAMBsystemandinfluencesitsperformance．ThispapermakessomeresearchandexperimentofhardwaredesignandcontrolalgorithmforAMBcontrolsystem．Themainworksareasfollows：First，onthebasisoftheAnalysisofthethree．...
