磁悬浮轴承位移信号采集系统设计

胡叨福，王凡，赵科杰

（珠海格力电器股份有限公司，广东珠海，519070）

0 引言

磁悬浮轴承具有无机械接触、无需润滑油路系统等一系列优点，转子可以实现无摩擦高速旋转，其转速只受转子材料强度的限制。这些优点使磁悬浮轴承广泛应用于暖通压缩机、轨道交通、航空航天、高精度主轴等领域。

磁悬浮轴承控制器是磁悬浮轴承系统的核心部分，其中位移信号采集系统又是磁悬浮轴承控制器的关键组成部分之一，控制器通过位移传感器获取转子的位置信息，然后通过CPU进行分析处理，输出控制信号到功率放大器。磁悬浮轴承的各项基本性能，如刚度、阻尼、转子悬浮精度和不平衡响应都主要取决于它的控制性能。随着智能化、数字集成化的发展，采用数字控制器是磁悬浮轴承系统发展的必然趋势，大部分磁悬浮轴承的位移信号采集系统都由数字信号处理器来实现。

本文以项目中的主动磁悬浮轴承为研究对象，采用TI公司高性能DSP芯片TMS320F28335（以下称F28335）作为控制器的CPU，以16位AD作为模拟数字转换器，采用FIR滤波器对采集的信号进行滤波处理，用VS2010编写软件接收并保存采集的数据，以便对磁悬浮轴承的运行数据进行离线分析。

1 采集系统硬件结构设计

系统的硬件结构如图1所示，由信号采样及预处理、模数转换、DSP和上位机组成，由DSP采集的位移信号经处理后可通过以太网通信发送给上位机，上位机实现网络接收、显示程序，可实时显示和保存DSP发送来的数据。……