时间：2026-03-11 分类：发表攻略
重庆理工大学电气与电子工程学院杨奕团队在《电气工程学报》发表论文《主动磁悬浮轴承运动力学分析与悬浮控制研究》，该研究针对实际主动磁悬浮轴承系统中因制作偏差导致的磁力偏移问题，对比了等效磁路法与麦克斯韦积分法的电磁力计算方式，在不完全微分PID控制基础上提出适配实际系统的运动力学分析悬浮控制方法，将转子运动分为加速、减速、波动阶段研究并应用于8极主动磁悬浮轴承系统，成功使转子动态悬浮于气隙允许范围，为磁悬浮轴承工程化应用提供了重要参考。
主动磁悬浮轴承因无摩擦、低损耗等优势，成为高速转子支撑的重要系统，但理论控制方法与实际应用存在较大差异，磁力偏移、系统非线性等问题制约其工程化发展。杨奕团队以8极径向主动磁悬浮轴承为研究对象，确定了NNSS磁极布置的适配性并明确相关设计参数，分别通过等效磁路法和麦克斯韦应力张量积分法推导电磁力计算模型，完成了磁场力的理论测算。
团队将转子起动后的运动过程拆解为加速、减速、波动三个阶段展开针对性分析：加速阶段通过试验确定占空比与转子加速度、位置的线性关系，明确300~550的占空比适用范围;减速阶段划分匀减速与变减速两种工况，计算出匀减速最大减速点位置在Y方向+0.09~0.29 mm，变减速工况下下端介入占空比范围为340~520;波动阶段则证实其运动行为是加、减速阶段的重复延续，需以中心位置为参考进行动态调控。
为解决实际系统的磁力偏移和电流建立问题，团队拟合出电流与占空比的关系表达式，确定使转子克服重力的上端占空比最大值约500;同时通过加速度分解计算出转子不同位置的磁力偏移角在20°~32°，通过左右端给力补偿，将转子水平最大偏移减小至0.2 mm以内。
研究还在Simulink完成仿真建模，并搭建8极主动磁悬浮轴承试验平台开展实测，验证了麦克斯韦积分法计算电磁力更贴合实际系统，所提控制方法能实现转子在Y方向±0.1 mm范围内的动态悬浮，有效解决了实际系统中磁力偏移、过冲碰壁等问题，为主动磁悬浮轴承的悬浮控制优化和工程化应用提供了新的思路与方法。
