基于FPGA的磁悬浮轴承电气控制系统设计 (2011年)

简介：
本研究提出了一种基于FPGA技术的磁悬浮轴承电气控制系统的创新设计方案，旨在优化磁悬浮轴承的工作性能和稳定性。该系统利用FPGA的高效计算能力和灵活性，实现对磁场的精确控制与实时调整，有效提升了磁悬浮装置的整体运行效率及可靠性。研究成果发表于2011年。 针对模拟或基于DSP的磁悬浮轴承控制器和功率放大器存在的集成度低、可靠性差及体积大的问题，设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的磁悬浮轴承电控系统。首先利用MATLAB对各部分进行了建模，并研究了不同参数对其性能的影响。接着通过仿真分析了基于FPGA的数字功率放大器的纹波与动态特性，并将其应用于磁悬浮球系统中，成功实现了稳定悬浮。实验结果显示：该数字控制器使磁悬浮球在悬浮时的最大振动量控制在15μm；设计的数字功率放大器在母线电压为150V、开关频率为25kHz以及负载线圈电感为40的情况下表现出良好的性能。