智能磁轴承系统中嵌入式USB接口技术的研究

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电磁轴承由于其区别于传统支承器件的独特性能而受到国内外专家和诸多企业界人士的关注。但在近半个世纪的发展中,电磁轴承的应用推广在国内外均难以全面展开,其复杂的设计过程应被视为首要影响因素。为了降低电磁轴承应用者对该项技术的熟知度要求、减少设计费用、缩短设计周期,并解决应用中维护与更换轴承及转子难的问题,有专家提出了磁轴承智能化的构思。 智能磁轴承(Intelligent Magnetic Bearing,简称IMB)利用机器人理论和技术赋予电磁轴承以专业设计人员的“智慧”,使其控制器能够自主识别提取所使用轴承的相关信息,独立地鉴别面对的任何转子(或悬浮体),对系统进行静动态特性的综合分析,“在线设计”出系统合适的参数,实现稳定的悬浮支承。 论文在概要介绍了智能磁悬浮轴承(IMB)构思的基础上,通过电磁轴承的组成原理和模型分析,确定了研制IMB系列磁轴承必须提供的相关信息。 针对IMB静态参数在控制过程中所起的关键性作用,论文为IMB系列轴承的相关信息存储器件与主控制器DSP之间的数据传输提出了一种具体的接口方案。该接口方案采用了计算机技术中常用的通用串行总线(USB-Universal Serial Bus)技术。借助Cypress公司的USB Host/Slave接口主控制芯片SL811HST来实现IMB系统中主控制器件TMS320LF2407A DSP的嵌入式USB主机功能,进行了相关的接口硬件与软件设计。实现了轴承信息存储器与IMB的主控制器之间的信息传输,并为将来实现智能磁轴承的PC远程监控和人工干预方案设计提供了平台。
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