永磁式磁轴承的被动悬浮和主动悬浮问题研究

以磁轴承为研究对象，在论述磁轴承结构特点的基础L，介绍了该磁轴承试验模型的工作原理和系统组成，推导了其动力学模型。最后对磁轴承的被动悬浮特性进行了分析，对其主动悬浮控制系统进行了设计，给出了实验结果。     

基于Simulink的重物举升液压控制系统建模与仿真

以液压系统的典型应用－重物举升系统为例,从预测系统动态响应的角度出发,分析了液压系统仿真的特点和基于节点法的仿真建模方法。利用动态系统仿真软件包Simulink建立了通用液压元件的非线性仿真模型,实现了图形化交互方式下的系统仿真模型构建和元件参数修改。最后,给出了系统一个工作过程的仿真结果。     

径向磁轴承合力系数分析

分别给出了径向磁轴承正常和非正常工作两种情况下最大承载力Fmax合力系数KR的计算公式。对KR的各种影响因素及相应的灵敏度进行了综合分析。通过一个应用实例进行的计算表明：磁极数NP、静态气隙S0和转子偏离理想工作点径向位移x都对KR有重要影响。     

高速磁轴承主轴的特性与分析

介绍了用于高速切削加工的磁轴承主轴的结构、刚度曲线及其耐磨损、低功耗、高精度、高速度等主要特性,并通过与传统的各类轴承主轴的比较,揭示出磁轴承主轴的优良特性及其广阔的使用前景.     

基于Simulink仿真平台上的随机干扰液压自适应控制系统

基于Simulink仿真平台,给出适合应用于液压系统的自适应控制策略.为简化控制算法,在设计自适应控制器时,只考虑控制输入作用,忽略随机干扰的作用,从而极大地简化了自适应控制器,有利于在线实时控制.通过大量的仿真研究,说明用这种简化的控制策略能有效地控制包含随机干扰作用下的整个液压控制系统,它不仅能使一个不稳定的系统变为稳定,且能在随机干扰作用下,也能渐近一致地跟随参考模型的希望输出,使被控系统满足性能指标要求.     

径向磁轴承柱槽比优化分析

本文建立了以径向磁轴承最大载承力Fmax为目标，在临界温升τ等多约束条件下，对定子柱槽比k的优化模型，设计变量选取轴承静态气隙s0和定子柱槽比k，采用模糊优化算法，计算结果表明，在其它参数不变的条件下，轴承静态气隙s0和定子柱槽比k在一定的取值范围内，对最大承载力Fmax有规律性影响，达当减小轴承静态气隙s0和增大定子柱槽比k都能显著提高轴承最大承载能力Fmax，结合试验结果对灵敏度进行了分析，并给出了相应结合。     

人工心脏泵用磁轴承系统的起浮特性研究

基于新一代磁悬浮人工心脏泵,探讨不同流体、不同起浮方式下磁轴承受力与运动情况,并研究了起浮时电磁执行器的响应特性。在权衡考虑电压物理限制及起浮性能的基础上,确定了各介质下较佳的控制参数改善功耗与起浮性能,并通过实验验证其合理性。     

热平衡条件约束的推力磁轴承设计参数优化

本文阐述了一种推力磁轴承热平衡条件约束的设计参数优化的有效算法，约束包括外载荷、热平衡、电磁匹配和几何条件。系统设计变量为磁铁内环外径，外径内径。槽口深度和安匝数，还对系统参数作了灵敏度分析，一个高速透平主轴用推力磁轴承的应用实例表明：影响轴承承载力的主要因素是安匝数，静态气隙和槽口截面积，受热平衡和几何条件的限制，静态气隙和槽口面积的可调整范围较小，而适当增大绕组匝数和控制电流，可以显著提高承载力。     

球面解耦永磁偏置磁轴承设计与分析

针对磁轴承在偏转时产生干扰力矩和磁路耦合问题,提出一种球面解耦永磁偏置磁轴承。基于麦克斯韦电磁吸力方程和等效磁路法理论分析磁轴承的力解耦和磁路解耦,并利用有限元仿真验证理论分析结果。结果表明：在转子发生0.5°偏转时,球面解耦永磁偏置磁轴承的干扰力矩是柱面永磁偏置磁轴承干扰力矩的1.3%,且在轴承径向隔磁块中间位置,气隙磁密约等于0.01 T,磁通几乎不穿过轴承定转子。球面解耦永磁偏置磁轴承可降低干扰力矩,实现磁路解耦,提高控制力矩精度,可用作磁悬浮飞轮的主动高精度控制。     

基于Simulink的机械振动系统仿真

通过列举一些实例，分析了Matlab／Simulink软件在二自由度机械振动系统仿真中的应用，不但大大地提高了编程的效率，而且提高了编程的质量和可靠性，取得了很好的效果。     

基于ARM的磁浮轴承控制器的设计

设计了一种基于ARM的磁浮轴承控制器,该控制器能够控制5个维度使转子悬浮,同时能够及时调整10组电流驱动器。该控制器选用32位ARM STM32F401RC作为核心处理芯片,具有可靠性高,速度快的优点.运行结果表明:精度能够达到0.05 mm,运行稳定可靠。     

磁悬浮电主轴的模糊控制策略研究

建立了五自由度磁悬浮电主轴试验系统,利用MATLAB工具箱分别仿真分析了模糊自适应PID和不完全微分PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,分别编写了模糊自适应PID和不完全微分PID控制软件,完成了系统的高速旋转试验,对磁悬浮电主轴在两种控制策略下的同频振动和回转精度进行了对比研究。研究结果表明,采用模糊自适应PID控制策略可以提高磁悬浮电主轴的稳定性和回转精度。     

基于遗传算法优化的LQR主动磁悬浮轴承控制

主动磁悬浮轴承(AMB)是利用电磁线圈将电能转化成电磁能为转轴提供支撑的机械装置。在当代工业制造领域,相较于传统轴承,主动磁悬浮轴承因为拥有无机械摩擦损耗、使用转速极高、功耗小、噪声低等优点,经常用于对转速、精度、使用环境有特殊要求的场合。针对此提出一种基于遗传算法优化的LQR控制方式,能够利用最优控制的快速响应、超调量小的优点实现轴承的迅速悬浮定位,同时使用遗传算法针对最优控制的Q和R参数进行优化。遗传算法通过模拟生物进化的过程搜索最优解的计算模型,根据系统输出量的误差设定遗传算法的适应度,得到目标函数的近似最优解,最后将优化后的参数代入模型,在MATLAB平台实现仿真运行。     

高速切削机床中的磁轴承

高效化是机械制造的永恒主题之一。本文简介了高速切削的理论依据及其优点，分析了磁悬浮轴承的原理、特点以及磁浮轴承在高速切削机床上的应用情况，从而说明了磁浮轴是高速切削机床最理想的轴承之一。     

基于Matlab/Simulink的CNC粉末压机液压控制系统仿真分析

介绍CNC粉末压机液压控制系统基本原理,对元器件进行选型,并建立该系统的传递函数模型,利用Matlab/Simulink进行其位置控制系统、速度控制系统、压力控制系统仿真.仿真结果表明:所给出的CNC压机液压系统选型方案,位置和速度控制性能比较理想,而压力控制的响应时间较长,需要注意压力卸载时产生的峰值.     

基于Simulink的机构运动仿真

简要介绍了Simulink中机械仿真模块组的构成及各模块的主要功能,并将其应用于平面四杆机构的运动分析中,获取机构中某些关键点的瞬时位置、速度和加速度的仿真曲线,进而为四杆机构设计提供一定的理论依据.     

锥形混合磁悬浮轴承的研究

介绍一种新型锥形混合磁悬浮轴承工作原理，导出了锥形混合磁悬浮轴承的结构参数的设计计算理论，最后得出结论锥形混合磁悬浮轴承具有较大承载力、定位性好等特点。     

基于Simulink的液压破碎锤的仿真研究

利用Simulink系统仿真模块对液压破碎锤的活塞、阀芯、容腔及管道建立了相应的数学模型,得到了液压破碎锤的活塞位移和速度的变化曲线及换向阀位移和速度的变化曲线,找出了活塞和换向阀的工作特性。应用Simulink仿真系统方便简洁直观,采用可变阶次的数值微分公式,避免烦杂的刚性算法编程,节省仿真时间。通过改变参数可以改变液压破碎锤的性能,为液压破碎锤的设计提供了参考。     

基于PD控制的磁轴承刚度与阻尼分析

刚度和阻尼是描述磁轴承特性的2个重要指标.本文以磁轴承为研究对象,从刚度和阻尼的定义出发,在磁轴承闭环控制系统结构变换的基础上,研究了系统的动刚度、动阻尼特性.应用劳斯判据分析PD控制器参数范围,在闭环系统稳定的前提下,结合仿真实例,从频域角度分析PD控制器参数与系统刚度、阻尼的关系,其结果对磁轴承控制器设计有一定指导意义.