转子系统振动的灰色预测控制研究

分析了转子系统灰色预测控制设计方法及应用。针对单盘对称转子轴承系统 ,建立了灰色模型 GM(1,1)为主体的灰色预测控制模块 ,进行了振动主动控制研究 ,仿真计算结果表明 ,将灰色预测控制理论与方法应用于转子系统振动主动控制是可行的、有效的     

转子系统强迫振动自校正控制

给出了用于转子系统强迫振动主动控制的自适应控制方案,它主要由可控径向轴承和自校正控制器两部分组成。可控轴承为系统的执行元件,自校正算法则由多步递推预报器和控制器组成,通过在线测量转子系统输入输出值,调整油腔压力而使强迫振动振幅减小。仿真计算表明自适应控制适用于转子系统强迫振动控制,转子不平衡引起的振动幅值可有效地减小。     

转子系统振动幅度的监测

目前国内外应用单通道信号或一截面相互垂直双通道信息融合监测转子系统振动幅度的方法,漏报警率很高。文中探讨将模态分析和频谱分析理论结合,应用转子两个截面四个探头信息监测转子振动幅度。论述了转子自由振动、强迫振动和瞬态振动时转子振动监测参数的计算原理。以滑动轴承支承的单盘偏置转子系统为例,阐述了本原理的应用。     

高速转子系统振动控制技术评述

高速转子系统在正常工作过程中必须通过临界转速,此时由于不平衡质量的作用,转子系统会产生共振,导致强烈的振动。降低系统支承刚度以降低临界转速、增大支承阻尼,以减小振幅,这些措施可以抑制系统通过临界转速时的振动幅值和外传力。在振动被动控制技术中,常用弹性支承和挤压油膜阻尼器、金属橡胶减振器、高聚物复合材料减振结构等,降低系统支承刚度,增大支承阻尼,以减小系统振动;在主动控制技术中,通过主动控制挤压油膜阻尼器的参数,改变支承的刚度和阻尼的大小,以控制系统的振动;以及采用形状记忆合金调节器、电磁阻尼器、压电调器等装置,来主动控制系统的振动。目前控制技术仍存在装置结构复杂、性能不稳定等问题,采用粘弹阻尼复合材料与滚动轴承钢外圈复合结构的一体化滚动轴承,足一种有发展前途的研究方向。     

转子系统振动信号的小波分析原理与应用研究

分析了小波变换对非平稳信号的时频局部细化分解原理,指出小波分析工程应用的核心是对信号子频带信息的深层利用。通过对滑动轴承支承的转子系统正常及轴颈发生瞬态碰摩两种状态信号小波分解结果的利用,对子频带信息的能量特征量和小波域信息熵相对变化率进行了计算。结果表明,小波域能量比和信息熵相对变化率可以准确地探测与定位系统内轴颈瞬态碰摩故障,具有量化系统异常变化程度的能力。     

转子系统振动信号形态滤波器的设计

针对转子系统振动信号中可能夹杂的各种干扰,通过数值仿真定量分析了结构元素的形状、宽度、高度等因素对形态滤波器性能的影响程度以及振动信号的采样频率对结构元素尺寸的影响.对不同信号干扰的滤波处理,证实了形态滤波器对抑制各类信号干扰、保留信号原有特征方面的作用.在形态滤波器设计时,应优先选取正弦形状的结构元素,而结构元素的尺寸应考虑实际振动信号,即宽度Ls取信号基频一周期内的采样点数Ps的1/12,高度As取信号的最大振幅Amax的0.22~0.26倍.采用按此原则定义的结构元素对实例振动信号进行形态滤波处理验证,取得了令人满意的降噪滤波效果.     

电磁轴承-挤压油膜阻尼器-转子系统的主动控制

转子系统的许多非线性因素由于转子偏心的存在而得到放大 ,至使转子与静件容易出现碰磨现象。本文针对转子系统偏心所引起的离心力提出一种主动控制方法 ,使系统避免出现碰磨 ,同时使挤压油膜阻尼器所产生的非线性不稳定影响最小。本文引入磁轴承理论对转动圆盘进行主动控制 ,并进行了仿真计算。     

转子系统碰摩故障的实验研究

建立了单盘碰摩转子系统的实验台,并且设计了一种可以模拟单点碰摩和局部碰摩的转子机构。在保证转速不变的情况下,观察碰摩转子在不同条件下的振动情况,利用波形图、频谱图、轴心轨迹图等具体分析了系统在碰摩发生前后的非线性响应和混沌特性,实验结果表明转子系统发生碰摩时,系统会激发出高倍频和分数倍频,严重碰摩时还会出现混沌现象。     

非线性能量阱在转子系统振动抑制中的应用

现代旋转机械需要结构简单且具有宽频抑振范围的抑振装置,因此研发了一种具有分段线性非线性刚度的非线性能量阱(Nonlinearenergysink,NES)。首先介绍了该非线性能量阱的结构和工作原理;其次分析了非线性能量阱的刚度和阻尼特性,并建立了转子-非线性能量阱系统的动力学方程;之后,采用数值方法分析了非线性能量阱在各向同性转子系统和各向异性转子系统中的振动抑制效果,并对其宽频抑振能力进行了验证;最后,建立试验系统验证了非线性能量阱的效果。研究结果表明,该非线性能量阱对于各向同性和各向异性转子系统都有很好的振动抑制能力,数值仿真最佳抑振率达到68%,试验最佳抑振率达到67%。     

滚动轴承-转子系统非线性参数、强迫联合振动

建立考虑非线性轴承力、径向游隙、变柔度等非线性因素和不平衡力的滚动轴承-转子系统动力学方程,并用自适应Runge-Kutta-Felhberg算法对其求解,利用分岔图、Poincaré映射图和频谱图,分析参数、强迫联合激励的滚动轴承-转子系统的响应、分岔和混沌等非线性动力特性.结果表明,滚动轴承-转子系统有多种周期和混沌响应形式,其振动频率不仅有参数振动频率成分和强迫振动频率成分,而且有二者的倍频成分和组合频率成分;随着径向游隙的增大,转子系统的非线性特性增强;不平衡力较小时,系统中参数振动占主导地位,增大不平衡力有利于抑制转子系统的不稳定振动.随不平衡力的增大,强迫振动逐渐增强,大的不平衡力会诱发系统产生混沌振动;转子系统进入混沌的主要途径是倍周期分岔.     

转子电流变阻尼器系统振动模糊控制的实验研究

电流变液是一种智能材料 ,它具有控制方便、反应快等特点 ,适合于振动控制方面的应用。本文针对摩擦板式电流变阻尼器转子振动系统设计了自适应模糊逻辑控制策略 ,进行了转子系统振动主动控制的实验研究 ,验证了自适应模糊控制方法的有效性。实验表明 ,模糊逻辑控制方法具有算法实现简易、善于利用专家的经验以及自适应能力强等诸多优点 ;转子电流变阻尼器振动系统在模糊逻辑控制器的控制之下 ,不但一阶临界振动得到有效抑制 ,而且其它转速下的振动幅值也大大降低     

发动机转子-滚动轴承系统的振动性能研究

针对发动机转子 滚动轴承系统建立了有限元模型,将弹性轴段、刚性圆盘和弹性支承的动力方程集结后得到系统振动方程,分析计算了支承刚度对系统固有频率的影响。将转子不平衡惯性力和轴承支反力作为激励,求解了系统的稳定响应,得出了合理设计支承刚度和阻尼,可以改善转子系统的振动特性的结论。通过转子系统模拟实验,对该结论进行了验证。     

含裂纹转子的振动特性计算用于裂纹在线检测的研究

本文研究含裂纹转子的振动特性。文章首先根据裂纹结构的应力强度因子，得到含裂纹单元体的刚度矩阵，进而得到裂纹转子的整体刚度矩阵和质量矩阵，列写出裂纹转子的运动微分方程，导出裂纹引起转子系统刚度变化与系统振动特性参数变化间的关系，从而可由实时在线测得的振动参数判断裂纹的位置。通过对模拟转子的计算和实测，表明本文提出的方法是一种可用于大型旋转机械转子轴裂纹在线检测的极为有效的方法．     

悬臂转子-CSFDB系统振动主动控制研究

从理论上探讨了用可控挤压油膜阻尼器进行转子系统振动主动控制的可行性 ,研究了油膜间隙变化时转子动力学特性的变化规律 ,进而设计了锥型可控挤压油膜阻尼器 ,进行了主动控制理论与实验研究 ,研究结果表明用锥型可控挤压油膜阻尼器进行转子系统振动主动控制是有效的     

基于形状记忆合金的转子系统振动控制

利用反共振控制原理 ,提出了基于形状记忆合金 (Shape Memory Alloy— SMA)的转子系统振动的反共振控制策略 ,其主要思路是将 SMA弹簧并联形成转子轴承的支撑部分 ,并通过 SMA弹簧刚度变化改变转子轴承刚度 ,从而使转子处于反共振状态 ,达到振动控制的目的。最后通过数值仿真初步验证了方法的有效性     

旋转叶片振动测量新的技术方案研究

压气机的旋转叶片必须能够承受非常高的静应力动应力。静态应力可通过测量或理论计算确定，静态应力的理论计算与测量结果相当吻合；但动态应力主要靠试验测量来确定，其理论计算尚未能满足应用的需求。叶片的振动测量因而成为涡轮机械的一个重要研究领域。介绍了旋转叶片传统的测量技术，以及近几年来欧美国家正在研究的非接触式旋转叶片振动测量技术－叶定时测量技术，并针对某应用对象进行了测量方案的研究。     

运行转子径向振动的小波信号监测

针对运行转子径向振动的信号监测，介绍了小波分析的基本原理，提出了运行转子异常信号检测的原则。利用该原则，本文对实际转子运行的径向振动信号进行了小波信号监测分析，得出了较好的结论。     

伺服系统方位的最优控制研究

文章从实现快速且无超调的方位控制的要求出发,分析了伺服驱动的速度控制。针对传统PID控制算法的参数不易在线调整,提出了伺服控制系统时间最优控制算法,从而能够在线修正参数,提高了控制的鲁棒性。根据最优控制思想,如果系统按最大加速度启动,以最大速度运动,再以最大减速度制动,就可以以最短时间无超调地到达指令位置。经过仿真测试该系统可达到提高控制精度的目的。