E+E位移传感器磁悬浮轴承自检测系统研究
磁悬浮轴承是集机械学、转子动力学、控制理论与控制工程学于一体的机电产品。它是利用磁力的作用使转子与定子之间没有机械接触将转子悬浮于空中的一种轴承。与传统的轴承相比,具有无机械磨损、能耗低、无需润滑、寿命长等一系列优点,在能源交通、机械工业、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

E+E位移传感器磁悬浮轴承自检测系统研究
为了准确的测量气隙的变化,磁悬浮轴承需要用多个E+E位移传感器,这样就使得轴承的硬件成本过高,另外E+E位移传感器的存在,使得轴承的尺寸变大,整个系统的动态性能和可靠性都降低。由于系统结构的限制,E+E位移传感器不能装在磁悬浮轴承的中间,使得系统控制器的设计变的复杂。因此,将无E+E位移传感器磁悬浮轴承自检测技术应用于轴承转子悬浮的控制系统中,以此克服上述缺陷并降低轴承的成本是必要的。介绍了无E+E位移传感器磁悬浮轴承的基本原理,建立了转子单自由度的数学模型,得到了轴承线圈的电感特性。无E+E位移传感器磁悬浮轴承自检测主要有差动变压器测试和小信号注入测试两种方法。由于差动变压器测试法的测试信号较难准确获取,而小信号注入测试法是在线性功放的输入端加入一高频小信号作为测试信号,通过对电磁线圈中电感的检测来获取转子的位移变化,因此具有检测信号简单、准确。选用小信号注入测试法对自检测系统进行了较为深入研究,建立了系统所需的软、硬件结构,其中软件设计主要针对适用于自检测系统的模糊自适应整定PID控制器,硬件设计主要针对自检测系统的检测电路及连续线性功率放大器,zui后对其进行了仿真及调试。