標題: 內藏式磁浮高速主軸之研發
The Research and Development of High Speed Spindle with Active Magnetic Bearings
作者: 李安謙
LEE AN-CHEN
交通大學機械工程研究所
關鍵字: 磁浮軸承;軸向磁浮軸承;高速磁浮軸承主軸;自由度;強健控制;比例積分微分控制;Magnetic bearing;Thrust magnetic bearing;High speed spindle with magnetic bearings;Degree of freedom;Robust controller;Proportional integral differential control
公開日期: 1998
摘要: 本計畫為二年期計劃之第二年計畫,目標在完成一內藏式磁浮高速主軸之設計、特性分析以及穩健控制器、力量估測器之研發。在第一年計畫中,預計完成(1) 徑、軸向磁浮軸承磁力理論推導與設計;(2) 磁浮主軸設計;(3) 有限元素法之磁場分析、並計算線性模型之參數,如 ki(電流剛性), kd(位置剛性), kb(感應反電動勢)等參數值,並與實驗值比較;(4) 感應反電動勢與電流迴路之分析以及數位PID控制器之實現。(5) 電力系統功率之評估。到目前為止,我們完成了徑、軸向磁浮軸承磁力理論之推導與設計,磁浮主軸之設計,正在進行零組件之加工製造。在第二年計畫中,我們將對磁浮系統進行系統判別,並藉由所判別出來之參數值來發展控制器、估測器之設計;其中系統判別是為了得到系統參數值,在不同條件下,得到不同之參數變化區間,藉此建立系統在不同工作點時之參數變動範圍,同時也可藉此資訊來探討磁浮主軸的特性;而由於加工時有很大之外力干擾,單純由穩健控制來控制主軸是不夠的,因此我們加上力量估測器之研發,以有效的抑制外力干擾。計劃完成之項目有:(1) 系統判別;(2) 穩健控制器與力量估測器之設計;(3) 切削實驗並建立加工條件資料表。對於原型機的性能分析,除了以理論基礎及研發經驗做電腦模擬外,並期望於硬體架構建立後,以實驗測試純電磁鐵式磁浮主軸的性能,提供更多資訊,以作為工業界應用於高速切削、磨削等工具機主軸之基礎。
官方說明文件#: NSC87-2212-E009-014
URI: http://hdl.handle.net/11536/95046
https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=364676&docId=65564
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