可变磁路式永磁悬浮平台的起浮控制方法

摘要

磁悬浮技术应用于超洁净传送,可有效减少粉尘污染.可变磁路式永磁悬浮平台具有低功耗、抗吸附的特性,可避免电磁悬浮传送平台温升大和混合磁悬浮平台安全性差的弊端.为解决永磁悬浮平台起浮过程易发散的问题,提出并验证分散控制、集中控制和积分分离法3种起浮控制方法.首先,分析可变磁路式永磁悬浮平台的磁力控制原理,建立系统动力学模型,并采用分散控制实现悬浮平台起浮;然后,针对起浮后平台倾斜的问题,提出了三自由度集中控制方法,其中平台的垂向控制为PD (proportional differential),侧倾与俯仰方向为PID(proportional integral differential);最后,应用积分分离法进行分段控制,以实现垂向的精确定位.研究结果表明:集中控制方法实现了平台倾斜角的自纠偏,可有效解决分散控制下各磁极磁力特性差异引起的平台倾斜问题,调节时间为0.5 s;垂向采用积分分离方法后,平台垂向的稳态误差由0.23 mm可减小为0,调节时间为3.0 s.