以电磁轴承支撑挠性转子的鲁棒控制器设计

研究了含有参数不确定性的以电磁轴承支撑挠性转子的鲁棒H∞控制器，折衷考虑转子系统的外激励干扰衰减和转子系统参数摄动，将参数摄动转化为外扰动输入，建立了以电磁轴承支撑挠性转子H∞标准模型．数值仿真表明：建立的H∞标准模型合理；采用H∞控制设计的电磁轴承主动控制系统，能够有效的抑制参数摄动引起的扰动和持续的外激励干扰．     

电磁轴承系统的动力学建模与运动稳定性分析

电磁轴承系统是一个复杂的机电磁综合系统.为了研究处在电磁轴承环节中的转子的基本动力学特性,需要提出数学研究方法.本文运用转子动力学、振动力学等理论工具,建立电磁轴承-转子系统的动力学模型,并对该系统的稳定性进行了分析,同时给出了具体的算例.     

单自由度电磁轴承系统的起动性能分析

在建立电磁轴承数学模型的基础上，设计了基于H∞控制理论的鲁棒控制器，研究起动时系统的响应、受扰情况及控制电流和转子位移之间的关系，讨论起动性能的影响因素．实验表明，H∞控制器作用下的电磁轴承系统具有良好的起动特性、鲁棒性和干扰抑制效果．     

电磁轴承控制器参数仿真与实验

以激光风泵电磁轴承系统为对象,按解耦控制方式在Ｍａｔｌａｂ仿真环境下对ＰＩＤ控制器参数进行仿真,从而确定控制器参数对系统稳定性及系统动态性能的影响并通过实验来验证仿真的正确性     

电磁轴承的鲁棒控制与稳定性研究

针对电磁轴承存在控制稳定性的问题，应用Riccati方程研究了具有不确定因素影响电磁轴承控制的鲁棒稳定性。从理论上给出了电磁轴承的鲁棒控制器，利用阶跃载荷和正弦载荷分别进行了控制仿真研究，得出了数值仿真结果。研究结果表明：利用鲁棒控制器可实现电磁轴承在各种载荷作用下的有效控制。     

电磁轴承支承特性的主动可控性研究

以PID控制的主动电磁轴承系统为基础,给出了电磁轴承支承特性理论表达式的参数构成,分析了比例、积分、微分控制参数和控制时滞对电磁轴承支承特性的影响,并通过针对性的实验,对电磁轴承支承特性的可控性及控制关系进行定量分析。实验结果表明:控制时滞决定了电磁轴承的支承特性是否与激振频率有关;控制算法中的积分项主要影响低频区等效阻尼的正负,对等效刚度的影响基本可以忽略;系统的固有频率和差动结构会使电磁轴承的等效刚度和等效阻尼值有所减小。     

磁悬浮轴承的电磁设计计算研究

研究了电磁轴承偏置电流对其性能的影响，给出了电磁轴承电磁设计的基本原则和基本步骤，将电磁轴承的设计分成两个步骤，即不考虑铁心磁阻的初始设计和考虑铁心磁阻的校算设计．实际的样机设计表明，该方法不但简单明了，而且能够迅速达到理想设计方案．     

基于响应特性匹配的目适应PID控制

本文导出了基于响应特性匹配的自适应ＰＩＤ控制算法，并给出了自适应３参数ＰＩＤ和５参数ＰＩＤ的仿真结果．结果表明：自适应５参数ＰＩＤ明显优于３参数ＰＩＤ，而且在基于响在特性匹配的工作方式下，容易实现３参数和５参数的以及其它控制律的自适应控制．     

电磁轴承优化设计

研究了电磁轴承结构参数的优化设计,建立了径向电磁轴承的数学模型,采用罚函数优化方法,以外廓尺寸、刚度、滞后时间为目标函数,在给定载荷下寻求最优参数组合,算例表明这一优化设计是切实有效的。     

重勒电磁轴承设计研究

研究了电磁轴承重静载时结构参数设计的几个关键问题，提出了有静载时差动控制电磁铁静态工作点的设置及解决启浮问题的方法，给出了具体的设计步骤，对重载电磁轴承的结构参数设计有实际的指导意义。     

轴向数控磁力轴承电磁力计算及刚度研究

刚度是影响磁力轴承工业应用的关键之一,本文对自行设计的新型轴向数控磁力轴承的刚度进行了分析研究,推导了磁力轴承电磁力和刚度的计算公式,讨论了系统特性参数对刚度的影响,测试了轴承的刚度特性。试验结果表明本实验系统具有较强的承载能力和较大的静态刚度。     

有限元法计算偏心对径向磁轴承参数的影响

分别利用磁轴承的线性化模型和非线性有限元法(FEM)计算转子偏心时对磁力、电流刚度和位置刚度的影响,并通过算例进行了比较．结果表明,线性化模型不能完全预测主动磁轴承当转子偏心时的性能,而非线性FEM可以有效的解决这个问题,计算结果与实际情况更接近,从而为分析和设计主动磁轴承提供有力的依据．     

磁悬浮轴承的工作原理与应用

本文介绍了主动磁悬浮轴承与被动磁悬浮轴承的工作原理、结构、特点和应用。对磁浮轴承的承载能力、支承系统稳定性、刚度和刚度的定向调节等特性进行了分析。     

电磁轴承系统刚度与阻尼特性的研究

电磁轴承系统中控制器的参数影响着系统的刚度和阻尼的基本特征,轴承刚度和阻尼特性决定了轴承的基本性能.在Maxwell电磁力公式基础上,分析了控制参数与轴承刚度和阻尼的的关系,得到了刚度、阻尼与控制参数之间的线性与非线线性关系解析解,并推导了在PID控制器作用下,电磁轴承系统的线性刚度.     

滚动轴承动态性能的测试与分析

本文对滚动轴承采用柔性悬挂的方式测试其机械阻抗。根据轴承的支承形式提出了相应的动力学模型,由此动力学模型和测试得到的阻抗曲线识别出滚动轴承的刚度和阻尼值。用本文提出的方法识别得到的滚动轴承动态参数剔除了支承状况的影响,从而使得识别值更符合实际情况。     

主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承上的动力学

采用有限元法建立了由滚动轴承组成的具有固定间隙的备用轴承-电磁轴承-柔性转子系统在电磁轴承失效前后的动力学方程，分析了转子的初始坠落位置、转速、转子不平衡量以及备用轴承的支撑阻尼和刚度对转子在坠落过程中的瞬态动力特性的影响。结果表明，即便转子系统在工作时的振动很小，初始脱离位置对转子在坠落过程中的动力特性具有明显的影响；柔性备用轴承的采用，特别是具有较大阻尼的备用轴承，不仅可以减小电磁轴承失效后转子在坠落过程中的振动及碰撞力，而且能够抑制在长时间内具有较大振动和碰撞力的在全间隙范围内的反向回转运动；随着转子不平衡量、备用轴承的支撑刚度及转子转速的增大，在坠落过程中备用轴承所受到的碰撞力和转子在全间隙范围内出现回转运动的可能性增大。     

摆角铣头气体静压轴承的工程设计与数值模拟

对转速为1.6×105r/min的精密摆角铣头主轴系统的2种气体静压轴承,即双排孔圆柱轴承和闭式平面止推轴承进行设计研究.对两种气体静压轴承在不同节流方式、不同节流孔直径下的最佳气膜厚度和对应的最大刚度进行设计计算,得到该轴承结构参数对其刚度的影响规律.利用FLUENT软件对所设计轴承的气体流动状况进行数值模拟,得到偏...     

结构振动的负刚度控制

回顾与研究了结构振动负刚度控制的来源、作用及实现方式,以便为负刚度控制的实际工程应用打下基础.研究表明:主动控制力除了阻尼项外,主要体现出负刚度控制特性,且对减振效果起决定性的作用,而这正是经常使用的被动减振装置所无法体现的特性;基于磁流变阻尼器的半主动控制系统在很多情况下可以达到或接近主动控制的效果,也正是因为其能够实现负刚度控制特性.     

预应力H型钢混凝土简支梁正截面受力性能试验

为了考察预应力内置H型钢混凝土简支组合梁的承载力,裂缝分布与开展及变形发展情况,进行了5根预应力内置H型钢混凝土简支组合梁的设计、制作和试验,根据考察内容获得了相关试验数据,通过分析试验数据,提出了该种组合梁的正截面受弯承载力计算公式、裂缝宽度及刚度计算公式.     

热老化条件下公路桥梁板式氯丁橡胶支座受压试验

公路桥梁橡胶支座比建筑橡胶支座更容易受到气候的影响。为了研究公路桥梁板式氯丁橡胶支座在热老化条件下的各项力学性能指标变化,将氯丁橡胶支座在高温试验箱中进行热老化处理20、40、60、80d,并采用压力试验机对其进行轴心受压试验。研究热老化对氯丁橡胶支座的承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量的影响。试验结果表明,在热老化条件下,氯丁橡胶支座更易发生脆性破坏,弹性阶段缩短,发生钢板外露、裂缝、层状破坏等现象更严重;承载力、极限抗压强度、竖向刚度、抗压弹性模量随热老化程度的加深而逐渐降低;采用最小二乘法对50年抗压强度及抗压弹性模量进行分析,衰减函数和衰减曲线基本符合幂函数变化规律。