| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-19页 |
| 1.1 人工心脏概述 | 第10-14页 |
| 1.1.1 人工心脏研究背景简介 | 第10页 |
| 1.1.2 人工心脏发展历程及现状 | 第10-14页 |
| 1.2 磁悬浮系统研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 磁悬浮轴承特点与分类 | 第14页 |
| 1.2.2 磁悬浮系统控制器研究 | 第14-15页 |
| 1.2.3 人工心脏用磁悬浮系统特性研究 | 第15-17页 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 | 第17-19页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第17-18页 |
| 1.3.2 主要研究内容及安排 | 第18-19页 |
| 第二章 磁悬浮血泵系统简介与模型分析 | 第19-30页 |
| 2.1 CHVAD磁悬浮血泵简述 | 第19-20页 |
| 2.2 磁轴承系统工作原理及其结构组成 | 第20-22页 |
| 2.2.1 磁轴承原理及组成 | 第20页 |
| 2.2.2 磁轴承数学模型 | 第20-22页 |
| 2.2.3 单自由度磁悬浮系统各环节分析 | 第22页 |
| 2.3 受控对象模型分析 | 第22-26页 |
| 2.3.1 永磁位移刚度测量 | 第23-24页 |
| 2.3.2 电流刚度测量 | 第24-26页 |
| 2.4 位移传感器分析 | 第26-27页 |
| 2.4.1 位置传感器简介 | 第26-27页 |
| 2.4.2 电涡流传感器数学模型 | 第27页 |
| 2.5 PD控制器 | 第27-29页 |
| 2.6 数字功放 | 第29页 |
| 2.7 小结 | 第29-30页 |
| 第三章 人工心脏磁悬浮系统仿真与环路实验 | 第30-46页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 Matlab/Simulink系统仿真与初步实验 | 第30-34页 |
| 3.2.1 Matlab/Simulink系统搭建仿真 | 第30-31页 |
| 3.2.2 磁悬浮初步实验 | 第31-34页 |
| 3.3 环路特性分析 | 第34-39页 |
| 3.3.1 系统特性辨识介绍 | 第34页 |
| 3.3.2 系统特性测试分析及模型修正 | 第34-39页 |
| 3.4 磁悬浮系统虚拟样机搭建 | 第39-44页 |
| 3.4.1 Adams软件介绍 | 第40页 |
| 3.4.2 磁悬浮机械系统三维建模 | 第40-41页 |
| 3.4.3 材料属性及初始信息设置 | 第41页 |
| 3.4.4 定义约束和载荷 | 第41页 |
| 3.4.5 模型检查 | 第41-42页 |
| 3.4.6 变量定义 | 第42-43页 |
| 3.4.7 控制系统建模 | 第43-44页 |
| 3.4.8 联合仿真 | 第44页 |
| 3.5 小结 | 第44-46页 |
| 第四章 人工心脏磁悬浮控制器设计 | 第46-57页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 多参数PD控制器设计 | 第46-52页 |
| 4.2.1 磁悬浮控制系统设计原则 | 第46页 |
| 4.2.2 控制器目标及性能指标确定 | 第46-47页 |
| 4.2.3 控制器参数设计 | 第47-51页 |
| 4.2.4 变参数控制器对系统稳定性影响的评估 | 第51-52页 |
| 4.3 磁悬浮控制器数字化研究 | 第52-53页 |
| 4.3.1 数字控制简介 | 第52-53页 |
| 4.3.2 混合控制系统的稳定裕度分析与计算 | 第53页 |
| 4.4 零功率控制设计 | 第53-56页 |
| 4.5 小结 | 第56-57页 |
| 第五章 人工心脏磁悬浮平台建立及实验 | 第57-74页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 系统实验平台搭建 | 第57-62页 |
| 5.2.1 总体结构 | 第57-58页 |
| 5.2.2 STM32介绍 | 第58-59页 |
| 5.2.3 磁悬浮微控制器的硬件结构 | 第59-60页 |
| 5.2.4 软件设计 | 第60-62页 |
| 5.3 磁悬浮起浮理论与起浮实验 | 第62-66页 |
| 5.3.1 起浮力理论分析 | 第62-63页 |
| 5.3.2 转子起浮过程分析 | 第63-66页 |
| 5.4 悬浮实验 | 第66-72页 |
| 5.4.1 静态悬浮实验 | 第66-67页 |
| 5.4.2 旋转实验 | 第67-71页 |
| 5.4.3 静态干扰实验 | 第71-72页 |
| 5.5 结果分析与讨论 | 第72-74页 |
| 第六章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 6.1 总结 | 第74-75页 |
| 6.2 进一步工作 | 第75-76页 |
| 参考文献 | 第76-83页 |
| 攻读硕士学位期间本人发表论文及参与项目 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84页 |