One chip solution for low-cost active magnetic bearing system

In this work the implementation of the active magnetic bearing control system in a single FPGA is studied. Requirements for the full magnetic bearing control system are reviewed. Different control methods for active magnetic bearings are described shortly. Flux and the current base controllers are implemented in a FPGA. Suitability of the con-trollers for a low-cost magnetic bearing application is studied. Floating-point arithmetic’s are used in the controllers to ease designing burden and improve calculation precision. Per-formance of the flux controller is verified with simulations.

Tämä työ käsittelee aktiivimagneettilaakeroinnin säädön toteuttamista yhden FPGA piirin avulla. Vaatimukset aktiivimagneettilaakerijärjestelmän ohjaukseen määritellään. Eri sää-tömenetelmiä magneettilaakereille käsitellään lyhyesti. Vuo- ja virtasäätöön perustuvat säätimet toteutetaan FPGA:lle ja niiden soveltumista edulliseen magneettilaakerijärjestelmään vertaillaan. Säätimien toteutuksessa käytetään liuku-lukuaritmetiikkaa helpottamaan suunnittelua ja parantamaan laskentatarkkuutta. Vuosäätimen suorituskyky todennetaan simuloimalla.