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研究生: 吳維中
Wei-Chung Wu
論文名稱: 磁浮軸承之強健控制與鑑別
Robust Control and System Identification of Magnetic Bearing Systems
指導教授: 葉廷仁
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2001
畢業學年度: 89
語文別: 中文
中文關鍵詞: 磁浮軸承強健控制系統鑑別
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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、有限鐵心導磁率等物理現象,以簡化模型及控制器的設計,但這可能使系統的性能受到限制。本論文將以多輸入多輸出的磁浮軸承系統為對象,將非線性物理結構引入模型中,並經由適當的控制器設計,讓磁浮系統能應用於高性能的機器上。
    首先將以一維之磁浮軸承為例。藉著較適當的模型,考慮漏磁、邊緣磁場及有限鐵心導磁率等物理現象後,針對軸向與徑向磁浮軸承系統的非線性及不確定項,設計出強健性之滑動控制器。此外,為解決在軸向軸承中,實際控制器所出現之控制輸入抖顫情形,本論文並提出導入補偏電磁力的控制。最後,透過數位訊號處理卡來實現控制器,分別對軸向以及徑向軸承施以控制。實驗結果顯示滑動控制器的確對於系統之未確定項具有強健性。經由透過系統鑑別的實驗中,可以進一步瞭解由非線性現象對實際系統的影響。


    摘 要 I 誌 謝 詞 II 目 錄 III 圖 目 錄 V 表 目 錄 VI 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 論文大綱 3 第二章 多軸磁浮軸承動態系統之建立 4 2.1 徑向軸承之動態模型 4 2.2 軸向軸承之動態模型 8 第三章 系統鑑別 10 3.1 原理簡介 10 3.2 實驗架構 12 3.3 線性化動態 13 3.4 實驗結果 14 第四章 控制器的設計 18 4.1 線性控制器 18 4.2 滑動控制器(線性化模型) 21 4.3 回授線性化 22 4.4 滑動控制器 23 4.5 滑動控制器之修正 26 第五章 實驗模擬與結果 28 5.1 徑向軸承實驗結果 29 5.2 軸向軸承實驗結果 35 第六章 結論 46 6.1 本文貢獻 46 6.2 未來研究方向 47 附錄一 48 參考文獻 51

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