基于Simulink的主动磁轴承控制系统的仿真与研究

介绍了主动磁轴承的工作原理,建立其控制系统的数学模型,并利用Simulink进行动态仿真,给出仿真结果,其结果对研究磁轴承稳定性有一定的意义。     

一种新型超导混合磁悬浮轴承的悬浮力特性分析

针对普通高温超导磁轴承刚度小、承载力低、悬浮间隙难以调节等不足,设计了一种由永磁体、超导块材及超导线圈组成的新型悬浮系统。在此基础上,利用临界态模型及商用有限元软件分析了其悬浮力随间隙变化的规律,通过分析对比,证明了仿真计算与实验测试具有良好的一致性。研究结果表明:引入超导线圈可提高轴承的承载能力,增大轴承刚度,便于调节悬浮间隙,有利于其高速稳定运行,同时还能降低系统的功耗。     

新型气磁悬浮轴承的机理研究及仿真分析

基于静压气体轴承具有可提供较大承载力与主动磁轴承具有无摩擦、无磨损、可控性好的特点,提出了一种新型气磁悬浮轴承.研究了其悬浮机理,基于静压气体轴承压力分析以及主动磁轴承磁路分析,建立了气磁悬浮轴承悬浮力的数学模型;通过有限元仿真分析了气磁轴承的磁场特性、流场特性以及气磁耦合特性,确定了气磁轴承的承载能力.研究结果表明:...     

基于神经网络的磁轴承自适应控制器

研究机床电主轴上采用的主动磁轴承系统的建模,设计了基于RBF神经网络的自适应PID控制器.该控制器可根据磁轴承的运行情况进行在线自学习和自校正,避免了PID控制器参数整定困难且无法及时改变的缺点.基于某磁轴承系统的仿真和实验研究表明,该RBF-PID控制器能很好地抑制转子振动,满足控制要求.     

醇基涂料悬浮性的探讨

介绍了原材料及处理工艺对醇基涂料悬浮性的影响，使用优良有机膨润土作悬浮剂，配以粒度较细但具有适当颗粒级配的耐火粉料，使涂料具有良好的悬浮性和再分散性能。     

交流水平悬浮电磁连铸的数值模拟

分析了交流水平悬浮电磁连铸的电磁场和悬浮特点，建立了相应数学模型，进行了数值模拟研究。结果表明，随着输入电流增加，悬浮力近似成抛物线迅速增加，悬浮力随着磁场频率的增加而增加，但达到一定值后，增加不再明显。     

悬浮浇注和Sr变质对A356合金组织性能的影响

研究了悬浮浇注和Sr变质对A356合金组织性能的影响。结果表明，在A356合金液中加入2％的悬浮剂或加入0．06％Sr（Al－5％Sr中间合金）进行变质，可明显改善合金组织．且力学性能（σb及δ）均能提高20％左右。另外，对重熔冒口回炉料进行悬浮浇注，其组织和性能接近母材。     

气体悬浮焙烧炉在氧化铝生产中的应用及改造

本文通过对引进的气体悬浮焙烧炉（ＧＳＣ）的工艺描述，阐述了ＧＳＣ系统在氧化铝生产中 作用和地位。对照应用实际，拽出其存在的问题，并根据生产经验，采用经验，简便、实用的方法对其进行改造，使之适应生产需要。     

磁液双悬浮轴承单自由度支承系统解耦控制研究

磁液双悬浮轴承是以电磁悬浮为主,静压为辅的一种新型支承轴承,能够大幅度提高承载能力及刚度,适于中速重载的场合。由于液体静压系统特性为小间隙、强阻尼、正刚度、斥力型,而电磁悬浮系统特性为大气隙、弱阻尼、负刚度、吸力型,且两系统共同支承时相互耦合,互为干扰,大幅降低了支承系统的运行稳定性,因此本文拟研究磁液双悬浮轴承单自由度磁液两支承系统之间的耦合特性,揭示其耦合力的产生机理并设计解耦控制器。首先,本文介绍了磁液双悬浮轴承的结构特点、单自由度支承系统的受力形式以及控制调节机理。然后,建立了磁液双悬浮轴承单自由度支承系统的数学传递函数,揭示磁液两支承系统之间的耦合特征及影响规律。最后,设计了类前馈解耦控制器及对角阵解耦控制器,并通过Simulink模块对比分析了两种解耦控制器的解耦效果。研究表明：两种解耦控制器均能够有效减小单自由度磁液两支承系统间的耦合程度,但类前馈解耦控制器比对角阵解耦控制器具有更好的稳定性、准确性,更适用于磁液双悬浮轴承单自由度磁液两支承系统的解耦控制。本论文能够为磁液双悬浮系统的稳定控制提供理论参考。     

加强技术改造促进气体悬浮焙烧炉达产

根据多年的生产实践，对丹麦Ｇ．Ｓ．Ｃ气体悬浮焙烧炉存原缺陷进行剖析，并具有针对性的提出改进意见，已实施多项改造，取得了明显提产效果。     

主动磁悬浮支承系统的建模与电磁设计研究

介绍了主动磁悬浮支承系统的工作原理,建立了系统的力学方程和电学方程,对一种基于E型结构电磁铁的磁悬浮支承系统进行了电磁铁电磁参数设计的理论分析和实例计算,并利用ANSYS软件完成了该E型电磁铁的二维电磁场有限元校验。在此基础上,根据所设计的四自由度磁悬浮支承实验样机,阐述了磁悬浮支承系统的数控系统结构组成,并完成了悬浮实验测试。实验验证了该样机理论设计的正确性,为磁悬浮支承系统的进一步设计提供参考。     

主动磁悬浮电主轴系统建模与控制参数分析

为实现磁悬浮电主轴的稳定悬浮运行并满足加工精度要求,通过对某型号主动磁悬浮电主轴的结构和控制原理进行研究,在忽略主轴转子磁化和磁漏等非线性因素影响的前提条件下,通过对主轴转子在磁悬浮轴承中的受力分析,建立了磁悬浮轴承的电磁支承力与轴承气隙偏移量及控制电流的表达式,对基于不完全微分PID控制的磁悬浮电主轴系统的临界转速与磁悬浮轴承的电磁刚度进行了定量研究,得到不同PID控制参数下,磁悬浮轴承支承刚度随涡动频率的变化曲线及固有频率随PID控制参数的变化曲线图。研究结果为磁悬浮电主轴控制系统进一步设计使用和分析优化提供了依据。     

立式转子跌落在保护轴承上的碰撞特性

保护轴承用于支承主动磁悬浮轴承系统中高速跌落的悬浮转子,其抗冲击性能直接影响磁悬浮轴承系统的安全性和可靠性.为研究立式主动磁悬浮轴承系统中保护轴承的抗冲击性能,以满装混合陶瓷球轴承作保护轴承,对转子-保护轴承系统进行受力分析,建立转子-保护轴承的动力学模型.利用多体动力学软件对转子跌落到保护轴承过程中保护轴承所受的碰撞...     

燃料电池空压机气磁悬浮系统的协同控制研究

针对燃料电池空压机目前存在的驱动和支承问题,提出一种箔片动压轴承和动力磁轴承一体化的气磁悬浮型空压机。基于空压机的结构组成,建立空压机磁悬浮支承力、气悬浮支承力以及空压机转子动力学数学模型;基于燃料电池空压机转子系统动力学模型的状态空间方程,设计抗干扰强的协同控制器,并对它进行了转速、驱动转矩、转子悬浮位移以及电磁调节力等关键物理量的仿真分析。结果表明：协同控制在响应、抗干扰以及鲁棒性方面的控制优于PID控制。基于协同控制和PID控制建立了控制实验平台,并对空压机转子的气磁悬浮进行分析,进一步验证了协同控制具有优良的控制效果和良好的控制性能。     

Decentralized control of a rotor system supported by magnetic bearings

The controller design for a permanent/electromagnetic magnetic bearing system that suspends a high-speed rigid horizontal rotor is investigated. The key points to ensure the stability of a rotor using this type of magnetic bearing are discussed. To facilitate implementation, a decentralized state feedback algorithm is proposed to stabilize the inherently unstable magnetic suspension system. Experimental results for the controlled system show that the system operates well at rotor speeds of up to 10,000 rpm.     

磁悬浮轴承研究的现状与发展

介绍磁悬浮轴承工作原理，分析了近年来磁悬浮轴承的研究成果，指出了磁悬浮轴承研究的发展方向。     

软磁复合材料推力磁轴承的优化设计研究

推力磁轴承是磁悬浮系统的重要组成部分,主要用于控制转子的轴向位移。设计获得质量轻巧、损耗较低、性能良好的推力磁轴承是工程中追求的目标。在考虑轴承承载力、温升及磁密限制等约束情况下建立了寻求轴承最优质量的目标函数,利用相应的求解方法获得了轴承的最优结构参数。同时对优化模型进行了有限元分析,得到不同频率下气隙磁密、涡流损耗等参数,揭示了不同工作条件下涡流的影响程度。     

磁悬浮平台系统的P-Fuzzy-PID控制

磁悬浮平台控制系统是典型的非线性迟滞系统,难以获得精确数学模型,单纯采用经典PID控制或Fuzzy控制难以满足系统的快速性、稳定性、鲁棒性等要求。文章针对磁悬浮平台系统的特点,采用了Fuzzy控制和PID控制相结合的方法(P-Fuzzy-PI),应用比例控制提高系统输出的快速性,应用模糊控制改善系统的动态性能,应用积分控制可以消除静差,使系统稳态性能变好。仿真结果表明用P-Fuzzy-PI方法对悬浮平台进行控制,可以得到理想的控制效果。     

磁浮主轴回转精度的测试

磁浮主轴与一般主轴相比,其转速高,某些特殊用途的磁浮主轴还必须具有极高的回转精度。本文针对磁浮主轴的特点,以复数型频率分析的回转精度的理论为基础,设计了五自由度磁浮主轴回转精度的测试系统。硬件电路采用了锁相倍频技术,采集的数据用复序列FFT进行处理,达到了检测目的。