| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第14-36页 |
| 1.1 课题背景 | 第14-21页 |
| 1.1.1 电磁轴承简介 | 第14-15页 |
| 1.1.2 电磁轴承系统的分类及其工作原理 | 第15-16页 |
| 1.1.3 电磁轴承的历史、现状与发展趋势 | 第16-20页 |
| 1.1.4 电磁轴承在工业中的应用 | 第20-21页 |
| 1.2 径向电磁轴承系统的自传感技术 | 第21-26页 |
| 1.2.1 基本概念与原理简介 | 第21-23页 |
| 1.2.2 自传感电磁轴承的特点与优势 | 第23-24页 |
| 1.2.3 面临的主要难题与挑战 | 第24-26页 |
| 1.3 各种自传感技术的发展与研究现状 | 第26-32页 |
| 1.3.1 高频小信号注入法 | 第27页 |
| 1.3.2 差动变压器法 | 第27-29页 |
| 1.3.3 状态观测法 | 第29-31页 |
| 1.3.4 非线性参数估计法 | 第31-32页 |
| 1.4 论文的主要研究内容 | 第32-36页 |
| 1.4.1 本文的工作内容 | 第32-33页 |
| 1.4.2 本文的主要创新点 | 第33-34页 |
| 1.4.3 论文的内容安排 | 第34-36页 |
| 第二章 电磁轴承系统建模 | 第36-51页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 电磁轴承的磁路计算与电感模型 | 第36-38页 |
| 2.2.1 磁密的计算 | 第36-37页 |
| 2.2.2 等效电感的计算 | 第37-38页 |
| 2.3 单自由度电磁轴承系统的线性化模型 | 第38-46页 |
| 2.3.1 电磁力的推导及其线性化 | 第38-40页 |
| 2.3.2 线性化电磁力与非线性电磁力的比较 | 第40-43页 |
| 2.3.3 差动控制下单自由度电磁轴承的线性化模型 | 第43-46页 |
| 2.4 电磁轴承系统----刚性转子系统的动力学建模 | 第46-50页 |
| 2.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第三章 自传感电磁轴承系统中的开关功率放大器及其主要特性分析 | 第51-77页 |
| 3.1 引言 | 第51-52页 |
| 3.2 自传感电磁轴承系统中开关功率放大器的类型选择 | 第52-54页 |
| 3.2.2 各类开关功放的主要特点及其在自传感技术中应用的可行性分析 | 第52-53页 |
| 3.2.3 各类PWM调制技术的特点及其在自传感技术中应用的可行性分析 | 第53-54页 |
| 3.3 恒频电流型PWM开关功率放大器 | 第54-60页 |
| 3.3.1 拓扑结构和基本原理 | 第55-57页 |
| 3.3.2 传递函数与带宽 | 第57-60页 |
| 3.4 开关功放引起的电流纹波及其影响 | 第60-63页 |
| 3.4.1 电流纹波的定义 | 第60-62页 |
| 3.4.2 电流纹波的对电磁轴承带来的影响 | 第62-63页 |
| 3.4.3 两电平功放中减小电流纹波的方法及其可行性分析 | 第63页 |
| 3.5 电磁轴承自传感技术视角下的电流纹波 | 第63-72页 |
| 3.5.1 电流纹波对电磁轴承自传感技术的重要意义 | 第63-64页 |
| 3.5.2 两电平开关功放电压、电流信号的谐波分析 | 第64-67页 |
| 3.5.3 电流纹波幅值和气隙长度的关系 | 第67-69页 |
| 3.5.4 自传感技术中的电流纹波幅值与开关功放中电流纹波幅值的内在联系 | 第69-70页 |
| 3.5.5 电磁轴承系统的结构参数对电流纹波幅值的影响 | 第70-72页 |
| 3.6 恒频电流型功放的占空比 | 第72-74页 |
| 3.6.1 占空比在随给定电流频率的变化规律 | 第72-74页 |
| 3.6.2 功放带宽的另外一种推导 | 第74页 |
| 3.7 气隙长度与自传感电磁轴承中各变量的关系总结 | 第74-76页 |
| 3.8 本章小结 | 第76-77页 |
| 第四章 解调器的设计与恒定占空比下的气隙长度估计 | 第77-95页 |
| 4.1 引言 | 第77-78页 |
| 4.2 电流纹波和气隙长度的调制、解调原理 | 第78-81页 |
| 4.2.1 气隙长度对电流纹波的恒频调幅 | 第78-79页 |
| 4.2.2 解调器对电流纹波的解调 | 第79-81页 |
| 4.3 解调器各环节的具体电路设计 | 第81-88页 |
| 4.3.1 八阶带通滤波电路 | 第81-84页 |
| 4.3.2 全波整流电路 | 第84-86页 |
| 4.3.3 低通滤波电路 | 第86-88页 |
| 4.4 解调器性能的仿真和实验测试 | 第88-92页 |
| 4.5 恒定占空比下的转子位移提取实验 | 第92-93页 |
| 4.6 本章小结 | 第93-95页 |
| 第五章 力扰动对电流纹波频谱及其解调的影响研究 | 第95-119页 |
| 5.1 引言 | 第95-96页 |
| 5.2 不同频率的给定电流对电流纹波幅值影响的仿真分析 | 第96-98页 |
| 5.3 电流高频纹波的频谱分析 | 第98-111页 |
| 5.3.1 第一类贝塞尔函数与雅可比-安格尔恒等式 | 第99-102页 |
| 5.3.2 动态频谱的静态化 | 第102-105页 |
| 5.3.3 电流高频纹波频谱的实验测试 | 第105-111页 |
| 5.4 维持恒定高频激励的方法----对占空比限幅 | 第111-115页 |
| 5.5 占空比限幅对电磁轴承系统造成影响 | 第115-118页 |
| 5.5.1 占空比限幅对恒频电流型开关功放带宽的影响 | 第115-116页 |
| 5.5.2 占空比限幅对电流响应速度与电磁力响应速度的影响 | 第116-118页 |
| 5.6 本章小结 | 第118-119页 |
| 第六章 采用占空比补偿策略的电磁轴承自传感技术 | 第119-142页 |
| 6.1 引言 | 第119-120页 |
| 6.2 占空比补偿策略的拓扑结构 | 第120-122页 |
| 6.3 用于占空比补偿策略的改进型解调器设计 | 第122-128页 |
| 6.4 占空比补偿策略的仿真分析 | 第128-137页 |
| 6.5 四自由度径向电磁轴承自传感运行的实验结果 | 第137-141页 |
| 6.5.1 静态线性度测试 | 第137-139页 |
| 6.5.2 自传感悬浮旋转实验 | 第139-141页 |
| 6.6 本章小结 | 第141-142页 |
| 第七章 自传感技术中的非线性参数估计法 | 第142-158页 |
| 7.1 引言 | 第142-143页 |
| 7.2 非线性参数估计法的基本原理、结构框图 | 第143-146页 |
| 7.2.1 非线性参数估计法的主要思路 | 第143-144页 |
| 7.2.2 采用非线性参数估计法的自传感技术结构框图 | 第144-146页 |
| 7.3 非线性参数估计法的传递函数及其稳定性分析 | 第146-149页 |
| 7.4 使用非线性参数估计法进行转子位移提取的仿真分析 | 第149-153页 |
| 7.5 基于非线性参数估计法的电磁轴承自传感运行实验 | 第153-156页 |
| 7.5.1 静态线性度测试 | 第153-154页 |
| 7.5.2 自传感悬浮旋转实验 | 第154-156页 |
| 7.6 本章小结 | 第156-158页 |
| 第八章 总结与展望 | 第158-160页 |
| 8.1 本文研究的主要结论 | 第158-159页 |
| 8.2 工作展望 | 第159-160页 |
| 参考文献 | 第160-171页 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目及发表的论文 | 第171页 |
| 参加的科研项目 | 第171页 |
| 发表的论文 | 第171页 |
