Cílem této bakalářské práce je navržení zpětnovazebního algoritmu stabilizace polohy rotoru pro reálný systém magnetických ložisek v axiálním směru. K tomu je nutné vytvořit matematický model pro reálný systém, který tvoří dvě soustavy magnetických ložisek s permanentními magnety, hřídel, elektromotor a akční člen VCA. Hřídel je otáčena elektromotorem ve středu dvou soustav magnetických ložisek. Mezi hřídelí a soustavou magnetických ložisek je vzduchová mezera, a proto nedochází k doteku mezi plochami. VCA slouží ke stabilizaci polohy hřídele v axiálním směru. Funkčnost a vlastnosti navrženého řízení a matematického modelu jsou ověřeny simulací.
Annotation in English
The aim of this bachelor thesis is to design a feedback algorithm for the rotor stabilization of a real system with magnetic bearings in an axial direction. For this purpose a mathematical model of the real system is created. The mathematical model consists of two systems of permanent magnetic bearings, a drive shaft, an electric motor and VCA. The electric motor rotates the drive shaft in the middle of two systems of permanent magnetic bearings. There is an air gap between the magnetic bearings and drive shaft; therefore, these two components are contact-free with no friction. VCA stabilizes the drive shaft in an axial direction. The control design and the mathematical model are verified by a simulation.
magnetic bearings, feedback algorithm, system of permanent magnetic bearings, VCA
Length of the covering note
32 s.
Language
CZ
Annotation
Cílem této bakalářské práce je navržení zpětnovazebního algoritmu stabilizace polohy rotoru pro reálný systém magnetických ložisek v axiálním směru. K tomu je nutné vytvořit matematický model pro reálný systém, který tvoří dvě soustavy magnetických ložisek s permanentními magnety, hřídel, elektromotor a akční člen VCA. Hřídel je otáčena elektromotorem ve středu dvou soustav magnetických ložisek. Mezi hřídelí a soustavou magnetických ložisek je vzduchová mezera, a proto nedochází k doteku mezi plochami. VCA slouží ke stabilizaci polohy hřídele v axiálním směru. Funkčnost a vlastnosti navrženého řízení a matematického modelu jsou ověřeny simulací.
Annotation in English
The aim of this bachelor thesis is to design a feedback algorithm for the rotor stabilization of a real system with magnetic bearings in an axial direction. For this purpose a mathematical model of the real system is created. The mathematical model consists of two systems of permanent magnetic bearings, a drive shaft, an electric motor and VCA. The electric motor rotates the drive shaft in the middle of two systems of permanent magnetic bearings. There is an air gap between the magnetic bearings and drive shaft; therefore, these two components are contact-free with no friction. VCA stabilizes the drive shaft in an axial direction. The control design and the mathematical model are verified by a simulation.
magnetic bearings, feedback algorithm, system of permanent magnetic bearings, VCA
Research Plan
Seznamte se s principy magnetických ložisek a s jejich teoretickými základy.
Vytvořte matematický model pro nestandardní typ magnetických ložisek s permanentními magnety pro účely řízení.
Navrhněte zpětnovazební algoritmus stabilizace polohy rotoru v axiálním směru.
Metodou simulace ověřte funkční vlastnosti navrženého řízení a diskutujte omezení kvality řízení.
V případě možnosti ověřte navržené řízení na fyzikálním prototypu magnetických ložisek s pemarnentními magnety.
Research Plan
Seznamte se s principy magnetických ložisek a s jejich teoretickými základy.
Vytvořte matematický model pro nestandardní typ magnetických ložisek s permanentními magnety pro účely řízení.
Navrhněte zpětnovazební algoritmus stabilizace polohy rotoru v axiálním směru.
Metodou simulace ověřte funkční vlastnosti navrženého řízení a diskutujte omezení kvality řízení.
V případě možnosti ověřte navržené řízení na fyzikálním prototypu magnetických ložisek s pemarnentními magnety.
Recommended resources
Marcio S. de Queiroz and Darren M. Dawson, Senior Member, IEEE, "Nonlinear Control of Active Magnetic Bearings: A Backstepping Approach"\\
Nagaya, S., Kashima, N., Kawashima, H., Kakiuchi, Y., Hostino, A., Isobe, S.: Development of the axial gap type motor/generator for the flywheel with superconducting magnetic bearings, Physica C: Superconductivity, Volumes 392-396,Part 1, October 2003, Pages 764-768.
Recommended resources
Marcio S. de Queiroz and Darren M. Dawson, Senior Member, IEEE, "Nonlinear Control of Active Magnetic Bearings: A Backstepping Approach"\\
Nagaya, S., Kashima, N., Kawashima, H., Kakiuchi, Y., Hostino, A., Isobe, S.: Development of the axial gap type motor/generator for the flywheel with superconducting magnetic bearings, Physica C: Superconductivity, Volumes 392-396,Part 1, October 2003, Pages 764-768.
