电磁轴承作为一种新的支撑形式,具备使用寿命长、无磨损、位置精度高和环境适应性强等优点,时至今日成为国内外研究的热点。本文以600Wh飞轮储能系统研发项目为背景,重点研究飞轮储能系统的电磁轴承控制系统仿真,为样机的研制提供理论参考,主要研究的内容如下:本文介绍了电磁轴承控制系统的基本结构,建立了电磁力和转子的数学模型。基于传统PID控制,建立控制器、位移传感器、功率放大器的数学模型,建立整个闭环控制系统的结构框图和传递函数。分析控制器参数对电磁轴承等效刚度等效阻尼的影响,根据劳斯判定确定控制器参数范围,给出最优的一组控制参数进行传统PID控制仿真。为了解决电磁轴承的非线性,利用S函数编写变参数PID控制,两种仿真结果进行对比分析。介绍电磁轴承控制系统的实验设计,NI PXI相关硬件的性能和电涡流传感器的工作原理。分析功率放大器的性能指标和参数之间的关系,设计单自由度电磁轴承静力学测试试验台。根据对电磁轴承的试验系统的硬件分析,方便搭建试验样机的控制系统。本文利用Labview进行电磁轴承控制系统仿真,将系统分为数据采集、控制算法、数据输出、实时监测等几大模块,良好的前面板布置便于人机交互。在计算机上进行控制仿真,减少开发周期和开发难度。使用动力学仿真软件ADAMS和控制系统仿真软件MATLAB/Simulink分别建立样机的机械系统模型和控制系统模型,对径向电磁轴承以及转子系统进行联合仿真,在虚拟环境下转子能够实现稳定悬浮,并得到转子的起伏特性曲线。仿真结果表明,通过联合仿真可以验证试验的可行性和正确性,为电磁轴承系统设计提供了一种验证方法。