什么是磁懸浮軸承電主軸？

考慮到數(shù)字化控制對磁懸浮軸承控制系統(tǒng)性能的影響，提出了一種數(shù)字化控制時延補償算法，能有效地消除數(shù)字化控制時延的影響，保證磁懸浮軸承系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。以磁軸承電主軸的溫升為研究對象，以檢測系統(tǒng)溫升為研究對象，建立溫升與轉(zhuǎn)子位姿的關(guān)系模型。

在此基礎(chǔ)上，提出了溫升補償算法，并采用數(shù)字控制系統(tǒng)對磨頭姿態(tài)進行在線調(diào)節(jié)，完成了溫升膨脹的在線補償。試驗結(jié)果表明，該算法能較好地補償溫升膨脹，保證磁軸承電主軸的穩(wěn)定性和精度。通過以上創(chuàng)新研究工作，該控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用中取得了較好效果。

在上述工作中，實施主動控制，采用數(shù)字控制器實現(xiàn)先進的控制算法，以達到系統(tǒng)的高魯棒性，并進行在線補償，消除時延、溫度升高等因素對系統(tǒng)的不利影響，這是磁懸浮軸承的優(yōu)勢體現(xiàn)，也是本課題研究的重點和難點，需要從轉(zhuǎn)子動力學分析、系統(tǒng)辨識、自動控制、傳感器、電力電子技術(shù)等多方面吸取先進的知識。

磁軸承是一種非線性強、本質(zhì)不穩(wěn)定的控制對象，磨床加工又要求主軸同時具有高精度和高剛度，因此需要精心設(shè)計合適的控制器。在PID控制或依賴于確定性模型的控制方法中，由于系統(tǒng)模型存在參數(shù)不確定性和動態(tài)不確定性，無法達到理想的控制效果，所以有必要設(shè)計一種魯棒性好的控制器來適應(yīng)系統(tǒng)模型的不確定性。

權(quán)值函數(shù)的選取是一個有待解決的難題，它的選取依賴于設(shè)計師的經(jīng)驗和復(fù)測計算。通常取決于對控制設(shè)計目標的要求，指標的選擇等。

第一，本文采用智能辨識方法選擇非參數(shù)不確定性加權(quán)函數(shù)，使系統(tǒng)達到了設(shè)計要求，并取得了良好的控制效果。

第二，在磁力軸承系統(tǒng)中，溫升效應(yīng)會影響系統(tǒng)的靜態(tài)精度，使軸承的軸向特性惡化，危及系統(tǒng)的可靠性。