数控加工中心龙门磁悬浮系统耦合分析及控制研究-主要内容
1. 论文主要研究内容
为了消除数控加工中心移动横梁与导轨之间的摩擦对加工精度的影响。本文利用 电磁悬浮技术将横梁*悬浮起来，从而*消除摩擦，有效地提高了加工精度。由 于加工中心移动横梁是由双电磁悬浮系统共同悬浮，两个悬浮系统由机械横梁在 一起，因此它们之间存在着耦合关系。分析双电磁悬浮系统的受力情况得出它们的耦 合关系是本文重要内容之一。耦合的存在并不一定都是不利的。可以利用机械横梁的 协同强迫性增加两个电磁悬浮系统的同步性能，从而提高移动横梁水平方向悬浮的稳 定性和零件的加工精度。耦合的不利方面体现在：由于两个悬浮系统不可能*相同， 因此在横梁启动悬浮或稳定运行后其中一个悬浮系统受到干扰时，耦合的存在会使两 个悬浮系统同时受到干扰。从解耦的角度出发设计解耦控制器将两个电磁悬浮系统解 耦成两个独立的系统。本文还对解耦后的单电磁悬浮系统进行了控制器的设计。针对 数控加工中心龙门磁悬浮系统的耦合情况的分析和单电磁悬浮系统的控制算法的研 究本文从以下六个方面对数控加工中心进行介绍和说明。
第一章主要介绍了电磁悬浮技术的发展背景以及龙门数控加工中心采用电磁悬 浮技术的意义。同时介绍了几种电磁悬浮系统的常用控制算法和对耦合系统解耦的控 制方法。
第二章主要介绍了电磁悬浮系统和龙门数控加工中心的基本结构，通过电磁感应 原理、牛顿第二定律推导出电磁悬浮系统的数学模型。
第三章对同步控制技术进行了简述，分析得出非线性双电磁悬浮系统的耦合关 系。利用机械横梁协同强迫性，并考虑到气隙和速度是电磁悬浮系统的主要性能指标, 因此设计了速度、气隙双重交叉耦合同步控制器来降低两个悬浮系统的同步偏差。仿 真结果表明所设计的控制器取得了较好的效果。
第四章对设计的双电磁悬浮系统的解耦控制器进行了介绍。逆系统方法可以得到 满意的解耦效果，而且逆系统可以使非线性系统具有线性系统的特性，从而降低了解 耦后独立系统的控制器设计的难度。由于非线性系统的精确的数学模型难以建立，因 此本文采用支持向量机逼近双电磁悬浮系统的逆系统达到解耦控制的目的。
第五章主要介绍了单电磁悬浮系统的无源控制器设计。建立出单电磁悬浮系统磁 链模型，通过配置新的互联阵和耗散阵，求得哈密尔顿偏微分方程组并求解。后推 出无源控制器的表达式。仿真结果表明无源控制器加快了电磁悬浮系统的响应速度和 加强了抵抗干扰的能力。
第六章概括总结了数控加工中心采用电磁悬浮系统后所带来的优势。并对双电磁 悬浮系统耦合分析存在的不足之处进行了说明。对解耦控制算法的改进以及解耦后的 单电磁悬浮系统的控制算法研究和设计进行了展望。
本文采摘自“数控加工中心龙门磁悬浮系统耦合分析及控制研究”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！
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第一章主要介绍了电磁悬浮技术的发展背景以及龙门数控加工中心采用电磁悬 浮技术的意义。同时介绍了几种电磁悬浮系统的常用控制算法和对耦合系统解耦的控 制方法。
第二章主要介绍了电磁悬浮系统和龙门数控加工中心的基本结构，通过电磁感应 原理、牛顿第二定律推导出电磁悬浮系统的数学模型。
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第四章对设计的双电磁悬浮系统的解耦控制器进行了介绍。逆系统方法可以得到 满意的解耦效果，而且逆系统可以使非线性系统具有线性系统的特性，从而降低了解 耦后独立系统的控制器设计的难度。由于非线性系统的精确的数学模型难以建立，因 此本文采用支持向量机逼近双电磁悬浮系统的逆系统达到解耦控制的目的。
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第六章概括总结了数控加工中心采用电磁悬浮系统后所带来的优势。并对双电磁 悬浮系统耦合分析存在的不足之处进行了说明。对解耦控制算法的改进以及解耦后的 单电磁悬浮系统的控制算法研究和设计进行了展望。
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