磁悬浮转子振动主动控制综述

利用磁悬浮系统的可控性,应用于转子的振动控制,将会进一步提高转子的旋转精度.本文阐述了磁悬浮系统控制转子振动的研究现状,磁悬浮系统的结构,工作原理及磁悬浮系统的优点.并且分析了将磁悬浮系统应用于控制转子振动的两种方法,指出现在这两种方法的缺点.并介绍了点磁悬浮动力吸振器的优点.在文章的最后提出了研究这种系统所要面临的问题.     

车载飞轮电池磁悬浮刚性转子的数学模型

研究汽车运动对车载飞轮电池的影响。以及车载飞轮电池磁悬浮转子的受力分析。结合国内外研究现状。建立了车载飞轮电池磁悬浮转子的数学模型。     

车载飞轮电池磁悬浮刚性转子的数学模型

研究汽车运动对车载飞轮电池的影响以及车栽飞轮电池磁悬浮转子的受力分析,结合国内外研究现状,建立了车栽飞轮电池磁悬浮转子的数学模型。     

冲击激励下磁悬浮转子系统的响应特性分析

由于基础承受垂向冲击时,磁悬浮转子系统的转子与定子极易碰撞,重点研究垂向冲击激励下磁悬浮转子系统的响应特性。通过龙格库塔法,计算磁悬浮转子系统的冲击响应,并分析冲击激励和不平衡力波动对响应特性的影响。结果表明,冲击脉宽和转速对响应幅值增大的速度有显著影响。     

片状转子磁悬浮控制系统的研究

转子轴向尺寸大幅缩小后形状趋于片状,轴向转动惯量与径向转动惯量之比增大,称为片状转子。片状转子磁悬浮轴承系统因陀螺效应而存在耦合,随着转子转速的升高,耦合现象也随之加强。针对片状转子的数学模型,基于交叉反馈算法,推算了轴向三控制点间的交叉反馈系数,对系统进行Simulink仿真,仿真结果表明以此算法为基础开发的控制系统能够完全消除因陀螺效应产生的耦合作用。实验对比了分散控制系统和交叉反馈解耦控制系统下控制电流和位移的幅值。交叉反馈控制系统下的控制电流和位移有明显减小。     

薄圆盘形转子5自由度磁悬浮轴承系统研究

本文研制了一种新型的薄圆盘形转子5自由度磁悬浮轴承系统,介绍了其基本结构和工作原理,计算推导了此系统的数学模型,得到了5个自由度之间的耦合情况,主要有惯性耦合和陀螺效应耦合,并求出了此系统数学模型的状态方程,由状态方程可知此系统是可以控制的,为盘类转子磁悬浮轴承系统的设计提供了参考。采用经典PID分散控制策略对系统进行了实验研究,给出了PID控制的实验波形。实验结果表明此耦合系统强制解耦后采用经典PID分散控制能够使5个自由度同时稳定悬浮。     

磁悬浮转子不平衡礼偿的研究

将全息谱技术用于磁悬浮转子的不平衡测量，并在此基础上提出了一种磁悬浮转子不平衡补偿的方法。根据全息谱分解理论得到力、力偶不平衡分量，将不平衡补偿量转化为相应的补偿电流，并叠加到控制电流上，从而实现磁悬浮转子不平衡补偿。     

磁悬浮转子不平衡补偿的研究

将全息谱技术用于磁悬浮转子的不平衡测量,并在此基础上提出了一种磁悬浮转子不平衡补偿的方法。根据全息谱分解理论得到力、力偶不平衡分量,将不平衡补偿量转化为相应的补偿电流,并叠加到控制电流上,从而实现磁悬浮转子不平衡补偿。     

基于复数相移陷波的磁悬浮转子系统自平衡控制

为抑制磁悬浮转子系统的不平衡振动力,提出了一种基于复数相移陷波器和前馈控制的自平衡控制算法。介绍了磁悬浮转子系统的结构和工作原理,给出了含转子不平衡的磁悬浮转子系统动力学模型,分析了不平衡振动力的电气特性。推导了不平衡振动力的抑制条件,指出功率放大器引起的幅值和相位误差是影响不平衡振动抑制效果的主要因素。将磁悬浮转子两自由度平动方程转换为单自由度复数方程,设计了复数相移陷波器,建立数学方程并讨论了中心频率的幅值和相位特性。最后以磁悬浮控制力矩陀螺为测试平台,对提出的控制算法进行了实验验证。结果表明:采用该算法后不平衡振动力减小了94.1%,验证了该算法的有效性。此外本算法还具有动态过程平滑、计算量少等优点。     

基于弹性支承的磁悬浮轴承转子系统振动控制

为寻找抑制磁悬浮轴承转子系统振动的有效方法,基于有限元分析软件ANSYS对转子系统附加外弹性支承前后的动态特性进行仿真对比分析,同时搭建磁悬浮轴承转子试验台进行试验验证。仿真及试验均表明,通过引入合适的外弹性支承结构,可以有效抑制系统振幅。     

基于干扰观测器的磁悬浮转子扰动抑制方法

针对磁轴承高精度的要求,提出了基于干扰观测器的磁轴承抑制扰动的控制方法,建立了磁轴承的广义被控对象模型,分析并设计了多变量的干扰观测器和分散控制系统,对其进行的仿真分析表明,设计的系统具有良好的稳定性与扰动抑制性能.最后试验验证了干扰观测器作用时转子位移比未加入干扰观测器时降低了63.8%,该控制系统能够大幅度提高转子受扰动时的精度,增强了抑制外界扰动的能力.     

弹性转子-电磁轴承系统的建模与控制

利用传递矩阵法,建立电磁轴承支承的多自由度弹性转子陀螺耦合系统的线性变参数模型,对此系统进行状态可控、可视,输出可控及系统稳定性分析;针对实际应用中的PID控制方法对闭环系统进行时域仿真,讨论了实现中非纯微分结构及不共点问题的影响。     

人工心脏泵磁悬浮转子质量不平衡及磁耦合研究

结合建模与实验，分析了人工心脏泵转子质量不平衡及磁耦合对转子稳定悬浮的影响，依据转子动力学理论推导出了五自由度转子运动方程。由运动方程知，转子前后端的质量耦合可消去，转子同自由度前后端同时控制优于分开控制。运用转子自由振动及陀螺力方程分析了动不平衡对转子偏心的影响，结果表明：建模时增加动不平衡矩阵可有效减小偏心；为减小涡动，转子径向采样周期应与转速相适应，不宜过快。采用有限元方法给出了磁极不同工作方式时的磁力线分布，结果表明同时控制互相垂直方向的磁极有利于减小磁耦合。实验测量了转子在平衡位置的各向位移，并计算出静态时X方向的偏心相对误差为0．28％，Y方向的偏心相对误差为0．42％。     

磁悬浮硬盘转子机电耦合动力学分析

为研究磁悬浮硬盘转子的动力学特性,建立了一种基于状态空间的统一的动力学模型,同时将磁力轴承为弹簧阻尼支承系统建立简化的转子动力学模型,通过两种模型的计算结果分析,机、电、磁、控制相互耦合的作用,对磁悬浮硬盘转子系统的特征值有较大的影响。     

磁悬浮盘片控制系统的设计与实现

磁悬浮盘片装置是磁悬浮飞轮电池的雏形,该系统对实时性和快速性有较高要求,而现有的微机控制系统很难达到.针对以上问题,设计了以DSP2812为核心的磁悬浮数字控制系统,搭建了硬件电路,并针对常规PID参数在多输入多输出系统中难整定的问题,实现了模糊自整定PID算法.最终实现了磁悬浮盘片的稳定悬浮,满足了系统快速性的要求.     

磁悬浮卸荷转杯轴承的研发

提出了利用磁悬浮原理,采用永磁材料组成特殊磁路,对纺纱转杯轴承进行卸荷,改善纺纱转杯轴承的载荷,提高纺纱转杯轴承的转速和使用寿命。在分析了转杯轴承的结构特点的基础上,确定了卸荷方案,并且对磁路设计、磁场计算、磁性材料的选择、关键技术工艺等方面进行了研究。最后给出了实际的设计方案。     

基于MATLAB的PLSR方法系统开发

提出了基于MATLAB平台的偏最小二乘回归方法的系统开发,该系统可以帮助建立多因变量与多自变量之间的数学模型,尤其对于变量具有多重相关性的模型最有针对性,通过实例的仿真验证了该系统的可行性和通用性。     

空中悬浮装置的结构设计

悬浮弹武器系统是一种新型的屏障式武器,可以构筑有效的末段防线.提出一种能够实现空中悬浮的装置,对装置的主要部分进行了方案设计和结构分析计算,并对相关参数进行了优化选择,得出较准确的结果,为悬浮装置的进一步研究奠定了基础.     

磁悬浮飞轮转子系统动态试验分析

以600 Wh飞轮储能系统为研究对象,为计算飞轮转子系统的临界转速分布及评估在高转速下运动稳定性,采用SolidWorks进行三维建模并导入有限元软件SAMCEF Rotor求解其临界转速和模态振型。对飞轮储能系统进行升降速试验采集动态试验数据并通过时域图、频域图、轴心轨迹图进行分析。将有限元分析与试验数据进行对比,结果表明:飞轮转子系统在临界转速时振幅明显大于稳定转速时,在工作转速中,轴心轨迹重复性较好,没有超过气隙值0.3 mm,稳定性良好,为不同储能飞轮转子的改善和设计提供参考和依据。     

NGW型行星齿轮系优化及软件开发

以体积最小为优化目标,建立了NGW型行星齿轮传动系统的优化设计数学模型.以MATLAB软件为平台,开发了相应的优化设计计算软件,并结合算例给出了优化计算结果.此研究工作能为NGW型行星齿轮传动系统的优化设计提供指导.