磁悬浮轴承数字功率放大器.pdfVIP

学兔兔 第 46卷第 20期 机 械 工 程 学 报 Vb1．46 N O．20 2010年0月 1 JOURNALOF MECHANICAL ENGINEER／NG o ct． 2 O 1 D o I： 10．3901／JM[E．2010．20．009 磁 悬 浮 轴 承 数 字 功 率放 大 器木 常 肖 徐龙祥 董继 勇 2 f1．南京航 空航 天大 学机 电学 院 南京 210016； 2．南京磁 谷科 技有 限 公司 南京 210000) 摘要 ：研 制基于数字信号处理器(Digitalprocessor，DSP)和现场 signal 可编 程逻 辑阵YlJ(Filedarray，FPGA)programmable gate 的三 电平脉冲宽度调~lJ(Pulsemodulation，PWM)型磁悬浮轴承数字功率放大器 width 。用 DSP： 片取代模拟 电路进行 比例积 分(Proportion—integration，PI)调节 、三角载波产 生以及 负载线圈驱动信号 PWM 波的产生 ，通过 DSP内部程序实现 PWM 占 空 比在线调节 ，实时控制磁悬浮轴承 负载 线圈中的 电流大小 ，从而控制转子稳定悬浮在平衡位置，并给 出采用 FPGA对驱动 信号 PWM 波 进行移相 180。的方法 ，实现 三电平的数字功率放大器 。将此数字功率放大器应用于 5自由度磁悬浮轴承试验 台，实现 了转子的静态稳 定悬浮 ，静态悬浮时转子振动的峰峰值小于 5 m。采用数字化 的设计方法 ，能够优化磁悬浮轴承 功率放大器 的性能 ，且具有体积小、程序可移 植性 强、可靠性 高等优 点。 关键 词：磁悬浮轴承 数字功率放大器 数字信号处理器 脉冲 宽度调制 中 图分 类 号 ：TH133 TP271 DigitalPower Am plifierofActive Magnetic Bearing CHANGXiao XULongxiang D ONGJiyong