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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:吳忠翰
論文名稱:多輸入多輸出磁浮軸承系統之閉迴路系統鑑別與控制
論文名稱(外文):Closed-loop System Identification and Control of MIMO Magnetic Bearing System
指導教授:葉廷仁
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
中文關鍵詞:磁浮軸承多輸入多輸出系統鑑別
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一般文獻中所採用的磁浮系統模型,常常忽略一些如漏磁、邊緣磁場、有限鐵心導磁率等實際物理效應,若以此簡化模型所設計之控制器,應用於實際系統上,可能使其性能受到限制。為提昇控制系統性能,故需準確知道磁浮軸承系統的真實動態為何。
本文將以多輸入多輸出(MIMO)的磁浮軸承系統為對象,針對其徑向軸承做MIMO之系統鑑別實驗,利用HP3563A控制系統分析儀,經由系統鑑別實驗的過程,來修正理論模型與實際系統的差距。再以鑑別的模型,設計LQR(Linear Quadratic Regulator)及LQG/LTR(Linear Quadratic Gaussian with Loop Transfer Recovery)的線性控制器,透過dSPACE即時控制系統來實現控制器,達到轉子高速旋轉之目的。

摘 要 I
目錄 II
圖目錄 IV
第一章 緒論 1
1.1 動機 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 論文大綱 3
第二章磁浮系統模型之建立 4
2.1 徑向軸承之動態模型 4
2.2軸向軸承之動態模型 9
2.3 軸向軸承之線性化物理模型 9
2.4 徑向軸承之線性化物理模型 11
第三章 系統鑑別 13
3.1 原理簡介 13
3.2 系統鑑別實驗架構 15
3.3 徑向軸承系統鑑別之實驗架構及結果 16
第四章 控制器的設計 33
4.1 LQR控制器(物理模型) 33
4.2 LQR控制器(系統鑑別) 35
4.3 LQG/LTR控制器設計原理 39
4.4 LQG/LTR控制器設計實例 41
第五章 結論 51
5.1 本文貢獻 51
5.2 未來研究方向 52
附錄 53
附錄一 53
附錄二 55
附錄三 58
參考文獻 59

[1] 鐘英哲,多輸入多輸出磁浮系統之非線性強健控制,國立清華大學,1999。
[2] 吳維中,磁浮軸承之強健控制與鑑別,國立清華大學,2001。
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