可变磁路式永磁悬浮系统模型辨识与分析.pdf

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1、第7期组合机床与自动化加工技术NO．72015年7月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueJu1．2015文章编号：1001—2265(2015)07—0087—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．07．024可变磁路式永磁悬浮系统模型辨识与分析水孙凤，李清，金俊杰，段振云(沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870)摘要：可变磁路式永磁悬浮系统结构复杂，很难得到较准确的数学模型，而系统辨识方法是解决问题的有效途径。文章阐述了永磁悬浮系统结构及其工作原理，并根据其运行机理及相关准则通过数学方法建立

2、系统平衡位置处电流一磁铁转角一位移之间关系模型；其次，通过悬浮实验采集真实输入输出数据。利用模型辨识方法获得系统ARX模型，对比两种系统模型受阶跃扰动的仿真结果表明：辨识模型的最终稳态值与实际结果一致且调节时间短，振荡次数和实际结果吻合，系统响应特性较好：理论模型的阶跃响应存在稳态误差且振荡次数多，调节时间长，这是由于理论模型中结构参数测算误差导致的仿真结果偏差。关键词：永磁悬浮；模型辨识；阶跃响应；稳态误差中图分类号：TH166；TG659文献标识码：AModelIdentificationandAnalysisforPermanentMagneticSuspensionSystemUs

3、ingFluxPathControlSUNFeng，LIQing，JINJun-jie，DUANZhen·yun(SchoolofMechancialEngineering，ShenyangUniversityofTechnology，Shenyang110870，China)Abstract：Permanentmagneticsuspensionsystemusingfluxpathcontrolmethodhavecomplexstructures，it’Shardtogettheaccuratenumericalmodel，thesystemidentificationmethodi

4、saneffectivewaytosolvetheproblem．Thestructureandsuspensionprincipleofsystemisexplained，thecurrent—angleofthemagnet—displacementrelationmodelatequilibriumpositionissetupbasedonworkingprinciplesandcorrelationcri—teflon．Second，acquisitioninputandoutputdatathroughsuspensionexperiment，usingthemodeliden

5、tifica-tionmethodtoobt~nsystemARXmodel，stepresponseoftwodifferentmodelsindicatethat：thefinalsteadystatevalueofidentificationmodelisconsistentwithactualresultandtheadjustingtimeisshort，theoscillationfrequencyagreewiththereality，systemresponseisbetter．Thestepresponseoftheoreticalmodelhavesteady—stat

6、eerorandoscillationfrequencyislarger，adjustmenttimeislong，thedeviationofsimula-tionresultsmaycausedbythemeasuringerrorofstructuralparametersfortheoreticalmodelKeywords：permanentmagnetsuspension；modelidentification；stepresponse；steady—stateeror摩擦所带来的溶血、血栓等问题。永磁隔振器的设0引言计应用可提高超精密等加工场合零部件加工精磁悬浮技术具有无接触

7、、无摩擦、高精度、无需润度。永磁悬浮系统的提出及研究集中于结构设滑等一系列优点，使磁悬浮技术的应用越来越广泛，目计、参数优化、磁力分析等方面，求得永磁悬浮系统的前主要应用于磁悬浮列车、磁轴承等领域。磁悬浮精确模型对于上述问题的研究至关重要。目前，研究技术主要分为电磁悬浮技术及永磁悬浮技术，电磁悬者们主要根据系统结构、运行机理、物理规律等知识消浮技术的不足之处在于高耗能、应用过程中需要持续除中间变量获得动力学模型，但永磁悬