磁悬浮轴承悬浮能力及控制系统分析研究

磁悬浮轴承以无摩擦、高转速、高精度、无需润滑等优点,成为高速或超高速回转机构中轴承发展的方向之一。本文依据电磁感应理论和自动控制原理,自行设计和研制出的五维控制磁悬浮轴承装置及其控制系统,在实验室成功进行了多次长时间悬浮旋转。并在其静态磁悬浮特性和动态磁悬浮特性试验的基础上,重点对磁悬浮轴承的悬浮能力和闭环控制系统进行了分析研究,结果表明,该磁悬浮轴承及其闭环控制系统能成功把9kg重的轴悬浮在空中高速旋转,为实际应用提供了理论基础和实践依据。     

磁悬浮轴承控制系统中的电路分析及其试验研究

本文利用比较电路,经过多级电路控制、成功地将转轴悬浮在设计范围内,为进一步开发磁悬浮轴承高科技产品打下良好的基础。     

五维控制磁悬浮轴承装置的试验研究

本文在五维控制磁悬浮轴承装置研制的基础上，对其性能参数等进行了试验研究。     

五维控制磁悬浮轴承装置的试验研究

本文在五维控制磁悬浮轴承装置研制的基础上，对其性能参数等进行了试验研究。     

基于DSP的磁悬浮轴承控制系统

针对磁悬浮轴承控制系统设计复杂、价格昂贵等问题,采用数字信号处理器为核心设计了磁轴承控制系统.采用FUZZY-PID控制算法,编制了控制软件.连续运转试验表明,磁悬浮轴承悬浮稳定,旋转速度达4×104 r/min.控制系统结构简单,性价比高,可满足高速铣削电磁悬浮主轴要求.     

磁悬浮轴承功率放大器的研究

主动磁悬浮轴承中的功率放大器可以看成是一个电流跟踪系统 ,其性能的好坏对磁悬浮轴承的性能有着重要影响。从线圈数学模型、功率电路拓扑结构、直流母线电压、电流控制器几个方面对功率放大器进行了讨论与分析 ,并对一单自由度磁悬浮实验系统的电流控制进行了仿真研究。     

轴流式磁悬浮人工心脏泵磁悬浮轴承系统设计

人工心脏泵要求体积小、质量轻、功耗低。为契合上述要求,实现人工心脏泵转子的五自由度全悬浮,采用径向永磁轴承和轴向电磁轴承相结合的磁悬浮系统,在对轴流式人工心脏泵转子受力分析的基础上,提出了低功耗和单轴向电磁轴承这两种磁悬浮轴承系统结构设计方法,给出了采用这两种方法进行结构设计时,径向永磁轴承和轴向电磁轴承的设计原则。比较来看,采用单轴向电磁轴承结构设计方法虽然会增加电磁轴承的功耗,但是大大降低了系统的体积和质量;简化系统结构和电磁轴承的控制复杂性,更具优势。根据单轴向电磁轴承设计方法,设计并加工一台轴流式磁悬浮人工心脏泵原型机,成功实现转子的五自由度稳定悬浮,验证了所提方法的可行性,为磁悬浮人工心脏泵的结构设计提供参考依据。     

磁力轴承控制系统中组合电路测试技术研究

磁力轴承控制系统的稳定性及可靠性是使轴承正常工作而不受到意外损坏的重要保证，因而对控制电路的测试及诊断十分重要。研究了硬盘主轴磁力轴承控制电路中组合逻辑电路的测试及故障诊断方法，提出了对芯片级故障，固定型故障以及误连等常见故障形式的测试及诊断方法。     

基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统的研究与应用

介绍了磁悬浮轴承工作原理,并给出了其数学模型。以TMS320LF2407A为核心设计了磁悬浮轴承数字控制系统,并应用了变参数PID控制算法。实验结果表明,基于DSP的磁悬浮轴承数字控制系统具有稳定性好、控制精度高、响应快及噪声低等特点。     

主动磁悬浮轴承的工作原理及发展趋势

磁悬浮轴承是利用磁场力将转轴悬浮在磁场中，使转轴在空间无机械接触、无磨损地旋转的一种新型高性能轴承。与传统轴承相比，具有许多优点。介绍了主动磁悬浮轴承的结构和工作原理，提出了磁悬浮轴承的现存问题。     

磁极数对径向磁轴承承载力的影响

针对径向磁轴承,以实际工程经验为基础给出气隙、磁极、转子、定子、磁极面积、线圈等的设计原则,并设计不同转子直径和不同磁极数的径向磁轴承结构。利用有限元分析软件对设计的径向磁轴承进行电磁场仿真分析,得到磁场分布和电磁力。根据仿真结果研究不同转子直径下,磁极数对轴承承载力的影响。仿真结果表明,当转子直径不超过150 mm时,径向磁轴承的承载力随着磁极数的增加显著减小。当转子直径达到150 mm后,磁极数对径向磁轴承的承载力并无明显的影响。     

基于逆控制的直线电机驱动磁悬浮平台推力系统

介绍一种新型的磁悬浮平台，由于该直线电机驱动的磁悬浮平台的推力系统是一个多变量、非线性、强耦合的对象.为了达到较好的控制效果，应用逆控制算法，对它进行解耦控制，使其成为无耦合的三个子系统.然后根据线性系统理论进行主通道控制器的设计.同时配以速度前馈控制器来改善动态性能.仿真实验结果表明，这种控制方案达到解耦的效果，有良好的动态、静态特性，满足半导体微细加工、电路板制造、微组装系统、高速贴片等高精度定位的场合.     

粉喷桩承载力的确定及影响因素分析

利用邯郸市某工程粉喷桩的单桩载荷试验成果 ,探讨了土层有机质含量、桩身强度和桩身龄期对单桩承载力的影响 ,分析并论述了在采用单桩载荷试验确定单桩承载力时 ,应根据不同的影响因素 ,分别采取桩身强度法、相对沉降法和极限荷载法等不同的方法和标准 ,以上三种方法和标准的正确选用 ,对粉喷桩复合地基的设计和检测具有重要的工程意义     

重载磁悬浮轴承-转子自适应控制性能

针对磁悬浮轴承-转子大型化、重载化为控制系统设计带来的控制对象数学模型不易精确建立、控制参数较难调节等问题,以磁悬浮卧螺离心机中重载转子为研究对象,采用自适应控制方法进行控制性能研究. 设计支撑卧螺离心机的磁悬浮轴承-转子系统,转子长度约为3.4 m,质量约为1 090 kg. 通过仿真和试验验证了自适应方法可实时调节的控制性能,使得磁悬浮轴承支撑的重载转子稳定旋转至约4 740 r/min,转速较传统滚动支撑提高了50%以上,可以有效提高离心机的分离效率,通过ISO14839验证了稳定裕度及振动水平位均在B级安全以内.     

数控加工中心磁悬浮控制系统混沌预测

为了消除磁悬浮系统的混沌现象,采用泰勒级数展开得到非线性电磁力的表达式,建立磁悬浮系统动力学模型、空间状态方程和仿真模型.通过选取不同的系统参数、初始状态和外部扰动,得到了历经同宿轨道、分岔、混沌轨迹和稳定等不同状态的磁悬浮系统相轨迹图像.仿真研究结果表明,该方法可了解系统产生混沌行为的区域,进而为控制器设计并实现较大范围内的稳定悬浮和高精度加工、有效地避开混沌区域提供了有利依据.     

直线电机驱动的磁悬浮平台推力动态解耦控制

介绍一种应用于半导体光刻、微型机械、精密测量、超精密加工、微型装配、纳米技术等领域的新型磁悬浮平台，通过分析其数学模型的特点，采用多变量非线性的逆系统理论，对直线电动机驱动的磁悬浮平台这一多变量、非线性、强耦合的对象通过状态反馈进行推力动态解耦控制，使其成为三个独立的子系统，并用线性理论进行分析和设计.为了改善系统响应的快速性，采用复合控制方案.仿真实验结果表明，这种控制方案有较好的动态和静态特性.     

地基土载荷试验与承载力分析

文章通过对地勘报告提供的地基土承载力与原位载荷试验提供的地基土承载力的数据进行分析,阐明大型工程进行现场载荷试验的必要性和重要性.     

碗扣式钢管支架承载力试验结果分析

与普通扣件式钢管模板支架相比,碗扣式钢管模板支架具有搭设更加方便、节点性能更加稳定、受力性能更加良好等优点,在各类建筑工程中得到越来越多的应用,然而至今还没有成熟的技术规范,使其工程应用存在隐患,也制约了其进一步的推广。本文开展了4×4跨碗扣式钢管模板支架承载力的试验研究与有限元分析,以期为碗扣式钢管模板支架设计与施工提供指导。     

自调整模糊控制技术在汽车悬架系统中的应用

以车辆操纵稳定性及行驶平顺性为控制目标,提出一种在线可调整的模糊控制算法,其模糊控制规则表可以用解析方法得到.该算法不仅体现了一般模糊控制算法对非线性系统具有的明显优势,而且可以利用LMS自适应模块调整模糊控制器的修正因子,改善了一般模糊控制算法对专家先期经验依赖的缺陷.通过对简化的车辆模型仿真计算分析,证明该算法对悬架系统的振动控制具有较好的效果;并在两自由度的悬架系统试验台架上进行了试验研究,结果证明,与被动悬架系统相比,LMS自适应模糊主动悬架系统簧上质量加速度均方根降低41%.