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疏空科学基金编号：贿巳52034，9沁5225资助项目。
引混合磁悬浮轴承永磁和电磁混合的磁悬浮轴承，下简称磁轴承系统的动态性能巧]度、阻尼及稳定性等的好坏取决于所采用控制器的控制规律。
可通过采用性能优良的控制器使磁轴承动态刚度、阻尼与其工作环境，甚至与运行状态相适应，且转子的回转精度可通过优化控制算法，运当加入前馈及反馈进行补偿等方法来提目前使用的模拟控制器虽然在定程度上满足了磁轴承系统的性能，但存在着参数调整不太方便及硬件结构不易改变等缺点采用模拟控制器实现先进的控制策略是非常困难的，甚至可能无法实现，且其控制器体积大功耗大、费用高。基于从提高磁轴承性能、可靠性、加控制器柔性、减小体积等方面的考虑，采用数字信号处理器5巧作为控制器的0口口，用数字控制器取代传统的模拟控制器。
1混合磁轴承系统的组成及工作原理工作原理凰磁轴承系统由被悬浮物体即转子、位移传感器、控制器和功率放大器组化转子在##磁向右运动，由于转子左右气隙的间隙变化，使得其磁通变化，即左间隙增大，磁通减少；右间隙减小，磁通增力由于吸力又与间隙成反比，故转子受到的吸力变为户2此时传感器检测出转子偏离其参考位置的位移，控制器将该位移信号变换成控制信号，功率放大器又将该控制信号变换成控制电流：该电流流经电磁铁线圈绕组使铁芯内产生电磁磁通，磁通在转子左气隙11处与永磁磁通叠加时，由于永磁磁通与电磁磁通流向相同，故使气隙1处的总磁通增加；磁通在转子右方气隙22处与永磁磁通叠加时，由于永磁磁通与电磁磁通流向相反，故使气隙22处的总磁通减少。当电磁磁通的变化，满足传户2，使得转子重新回到原来平衡位置如果转子受到个向左的干扰动并向左运动，则可得出相反的结论。因此，不论转子受到向左或向右的扰动，图1中的转子始剿能处于稳定的平衡状态11刊图1系统中采用了电压堪流功率放大器，功放近似认为是比例环节公。，位置传感器采用电润流传感器，也可近似的认为是比例环节公控制器的传递函数为65，被控对象转子的力学模型为心/贫心151，则可得到磁轴承控制系统柜图，见图2参考电压功车放大，型位磁轴承巧环系统柜图数字控制器的硬件构成5，数字控制器由化和0/转换器、1，转子；2##磁铁；3.定子；4电磁铁线圈；5.福磁导向套；6.传感器探头铁产生的静磁场吸力作用下处于悬浮的平衡位置中间位置，也称为参考位置由于结构的对称性，##磁铁产生的永磁磁遇在转子左边气隙11处和转子右边气隙22处是相等的，此时两气隙处对转子的吸力相等，即=假设在参考位置上转子ATD~25F开发板及P机构成ATD25F型开发板中PU是32位信号处理器TS25，时钟频率是401出，配有32必化无等待或1，2，3个时钟周期等待的程序存储器和16区16无等待的数据存储器，配有TS25与P双向寄存器通讯口8位及外部双向寄存器通讯口16位等在赛统亥持软任下，可实现河目标系统巧硬巧调试添劫端，：触4口5瑟哮岭彖巧他遑响巧垂瑟巧斗化料涅妇甥书4袜，每今巧乳化巧口￡呈0每今巧乳潍伲砜裼穆怼钒豆伞⒓巧潮书。甥书4袜巧过钟啥范斫泻碌叽袜窥。颈窥化IG普l陆酱巧垂等，驾巧斗瑟颈窥泣塍部il巧0爸妇口5巧封耳，晋马器观4袜窥妇1〔普，苗过巧垂尝片H苗。T到今盛/D妇口/A瑟巧斗巧佩2/口巧恣肝涅淀斗/口滞巧教巧滞巧遵过2含穿瑟12巧挪锅书口678，泰口678自巧斗结巧荡屏画守0：苗乳，遑湿声巧12巧六〔25化口678巧口费孤窥幅四台四心22口/巧恣肝涅淀斗口/滞巧封耳教巧崩巧遵过8穿瑟12巧封耳口1，巧斗荡屏H苗乳，遑湿声挪12巧，台四0678吕化日5费瓶窥瞄四025化口〔1熙廉瞄咛扇垂马过擎满载乘保到今祷葬巧垂亦酷凰遑瑟湮画厌四台四6，亦酷凰遑巧蛋腠巧蛋巧书瑟巧斗3.巧里嫌器涅睐君3口巧垂池巧垂幅跨奇巧4结努回巧进化「巧瑟1苦巧垂泉，巧池担肓瑟3口巧到今祷维：1劳夺；2薄夺消崩涅辨巧料4料酿4教巧四。苗堂塍亦图11扁四式中：。为实际放大系数微分限制环节后；，为实际积分时间常数；打为实际微分时间常数；又关微分增益控制器6.口按图6中微分先行的控制流程图进行离散化处理，得各输出量分别为卢= 3.2汇编语言程序设计根据采样定理来考虑系统的采样周期，保证系统稳定工作。现取采样周期7为1，08口采用内部定时器产生定时中断，时间常数取十进制1000，指令周期为100日，保证采样周期7=100口8控制软件由主程序和中断子程序组成为别见图7，8忡巧她务困7主程序框围围8中巧服务子程序框田4实验结果试验前首先采用ATLAB语言对磁轴承系统进行仿真，或测量出模拟，1的有关参数，确定出参数取值范鼠实验时只需对参数稍微进行调整即可满足系统的要求，*终得到=承悬浮稳定。无噪音，刚度及阻尼性能比模拟控制器化试验结果表明进了32化25为核屯、的数字控制硬件系统能够满足高速磁悬浮轴承控制的要求，而且易于实现各种先进的控制策略曾励，朱秋，曾学明，等。单自由度混合磁息浑轴承控制系统模型的研究。南京航空航天大学学报，1998，30曾励，朱膊=秋，曾学明，等。永磁偏置的源合磁悬浮轴承的研究。中国机械工程，1999，104：387~389徐龙祥，肖纪立。超高速超精密加工磁浮主轴系统研究。
见：先进制造技术。北京：中国科学技术出版社，1997.
徐巧禅。磁轴承的关键技术及其应用。应用力学学报，朱膊=秋，吴鹏，曾励，等。磁轴承控制器的设计及仿真研究。南京航空航天大学学报，1999，：31护323焦尚仁。微机控制技术。北京：轻工业出版社，1988.165作者简介徐龙祥，男，教授，1959年4月生发表过《高速旋转机械轴系动力学设计》国防工业出版社，1994年等论著。
