摘要：研制基于数字信号处理器（Digital signal processor,DSP）和现场可编程逻辑阵列（Filed programmable gate array,FPGA）的三电平脉冲宽度调制（Pulse width modulation,PWM）型磁悬浮轴承数字功率放大器。用DSP芯片取代模拟电路进行比例积分（Proportion-integration,PI）调节、三角载波产生以及负载线圈驱动信号PWM波的产生,通过DSP内部程序实现PWM占空比在线调节,实时控制磁悬浮轴承负载线圈中的电流大小,从而控制转子稳定悬浮在平衡位置,并给出采用FPGA对驱动信号PWM波进行移相180°的方法,实现三电平的数字功率放大器。将此数字功率放大器应用于5自由度磁悬浮轴承试验台,实现了转子的静态稳定悬浮,静态悬浮时转子振动的峰峰值小于5μm。采用数字化的设计方法,能够优化磁悬浮轴承功率放大器的性能,且具有体积小、程序可移植性强、可靠性高等优点。

关键词：磁悬浮轴承 数字功率放大器 数字信号处理器 脉冲宽度调制 

单位：南京航空航天大学机电学院 南京210016 南京磁谷科技有限公司 南京210000