传感器温漂对磁悬浮转子控制精度的影响

传感器温漂对磁悬浮转子的控制精度有很大的影响．磁悬浮转子在运转时有较大的温升．磁悬浮转子的结构设计对其工作温度的高低及其分布有很大影响．本文研究了磁悬浮转子实际工作温度场的不均匀性,对涡流传感器的温度特性进行了实验测试,对传感器的布置形式对磁悬浮转子精度的影响进行了分析．研究了磁悬浮转子结构形式、结构参数、传感器的个数及其测试方式等对磁悬浮转子控制精度的影响程度和变化规律．在上述研究的基础上得出了减少传感器温漂对磁悬浮转子控制精度影响的结构设计原则．     

基础激励下磁悬浮转子-隔振器系统振动抑制研究

磁悬浮轴承对基础激励抑制能力有限,当基础激励导致转子振动大于其悬浮间隙时,磁悬浮轴承系统转定子间会产生碰摩损伤以致设备损坏。针对上述问题,提出了结合隔振器和磁悬浮轴承主动控制器的基础激励抑振方法。在建立基础激励下磁悬浮转子模型的基础上,进一步考虑隔振器、基础、磁悬浮轴承定子相互耦合作用,以广义力形式将三者耦合关系转移到磁悬浮转子系统方程的刚度、阻尼矩阵中,建立了磁悬浮转子-隔振器耦合系统机电一体化模型。根据耦合模型分析不同简谐激励下隔振器设计参数变化对转子振幅的影响,并基于转子振幅变化规律,以隔振器最大变形、最大加速度、转定子间隙为设计目标,推导出合适的隔振器刚度范围。结合隔振器-高刚度主动控制器的耦合抑振作用,从理论和试验分析了耦合系统对基础激励的抑振效果。结果表明,与没有隔振器作用的磁悬浮转子系统相比,采用隔振器-高刚度控制器耦合控制可将转子最大振幅从0.052 mm降低到0.011 mm以内,转子整体振幅小于保护间隙(0.125 mm)的10%。     

电磁悬浮转子的非线性控制

本文在对一个电磁悬浮转子实行线性控制研究的基础上,采用了两种非线性补偿控制,位移补偿和速度补偿。数字仿真结果表明,非线性补偿控制可使电磁悬浮转子达到更好的动态控制效果。     

微小轴承相对位移的测量

研究了微型电涡流位移传感器测量垂直安装的转子系统下端轴承副由于松动和不良摩擦引起的相对位移.通过实验并结合理论分析,说明该转子系统运行过程中轴与轴承之间微小的相对运动对转子动力学行为的影响.     

曲面间隙测量电涡流传感器探头的性能研究

针对曲面间间隙测量的实际应用,从电涡流传感器的检测原理出发,对传感器探头的测量性能进行了研究．在平面线圈磁场分布计算的基础上,通过修正得到了曲面线圈的磁场分布规律,进而对线圈的测试性能进行分析和预测,实现了线圈参数的优化设计．同时,对曲面测量的各种影响因素进行了分析和试验验证,为电涡流传感器应用于曲面测量提供参考和依据．     

同步跟随式电磁悬浮驱动器的力学分析与测试

设计了一种基于磁场同步跟随的多自由度电磁悬浮式微驱动器,该驱动器悬浮单元和驱动单元相互独立,在一个机构中构建了集驱动、测量和控制于一体的磁悬浮微驱动新方法.通过对该驱动器的受力分析,得到了驱动器多自由度运动状态的数学方程.采用电涡流传感器和DSP控制器,建立了该微驱动器的测控系统,实验结果表明,该驱动器具有较强的稳定性与驱动能力,验证了力学分析的正确性.     

电磁悬浮飞轮转子系统的模态解耦控制

基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型,首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法,然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析,并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明提出的模态解耦控制方法可以实现对电磁轴承飞轮转子系统的转动模态和平动模态间的解耦,以达到对各个模态的刚度和阻尼进行独立调节,使电磁悬浮飞轮转子系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力的目的。     

文章简介北大核心CSCD

磁悬浮转子真空计是一种精密的黏滞型真空计,以其优良的计量特性成为国际公认的高真空范围溯源/传递标准及真空计量标准装置的主标准器。通过对转子进行无接触、无磨损、无润滑的磁悬浮支撑,并进行其动力学行为的主动控制,旋转驱动后实现高真空量值的准确测量。     

电涡流传感器电路设计

在无损测量当中,电涡流传感器测量因为能够实现工件在线非接触测量,测量精度高、无污染、制作价格低廉等优点,一直被作为一种重要的检测设备,在涡流技术高速发展的今天,电涡流的优势越来越明显应用也越来越广泛。电涡流传感器是电涡流测量淬火层厚度的核心部分,传感器的测量精度直接影响整个测厚设备的精度,传统的电涡流传感器包括测量探头、整流滤波电路的设计、放大器的设计等,电涡流传感器的精确测量也离不开位移测厚标定器,这里主要研究电涡流测厚核心电路的设计。     

电涡流传感器在涡旋压缩机试验中的应用

电涡流传感器系统属于非接触式测量系统,目前在机械、电力以及石油化工等诸多领域广泛应用.其特点是灵敏度高、动态性能好,且易于自动采集数据.本文总结了电涡流传感器测量涡旋压缩机试验中排气阀片的位移的过程,为日后这种传感器的应用积累了经验.     

基于通用选择性分数重复控制的磁悬浮转子谐波电流抑制

在磁悬浮转子系统中,转子的质量不平衡和传感器误差不可避免地会产生谐波电流,由此产生谐波振动。重复控制是一种消除控制系统周期性扰动的方法,传统的重复控制器等效地补偿所有谐波频率分量。然而,在磁悬浮转子系统中,谐波电流中低次谐波成分通常表现为主导谐波。针对这些问题,提出了一种基于通用的选择性分数阶重复控制的磁悬浮转子系统的谐波电流抑制方法,建立了kn+i阶离散周期序列的内模。通过引入具有独立控制增益的并联重复控制结构,并根据具体谐波幅值大小调整每个支路控制器增益,加快了系统的瞬态响应速度;采用分数延迟滤波器实现了抑制低次主导谐波时的频率的自适应,给出了系统稳定性判据。在磁悬浮转子系统中验证了该方法的有效性。     

反射导体参数对涡流栅传感器非线性误差影响的仿真分析

涡流栅传感器基于横向电涡流效应设计,其反射导体参数变化对传感器测量准确度的影响比较明显,因此需要对反射导体尺寸、形状参数进行分析和优化,使其能够适应更多高准确度的测量场合。利用有限元分析方法(Maxwell软件)建立涡流栅传感器的线圈、反射导体模型,对不同尺寸、形状参数的反射导体进行仿真计算,分析反射导体长度、宽度、形状变化对涡流栅传感器的影响。分析结果表明:为提高传感器的准确度,反射导体选用略大于线圈长度和尽可能大宽度的两边半圆导体,为传感器选择合理的反射导体参数提供有利参考。     

散斑相关法标定电涡流传感器电压输出曲线

为了精确的测量电涡流传感器的距离-电压输出线性区间和线性位移精度,本文采用了显微散斑相关法对位移进行标定。首先,利用精度为5μm位移平台进行位移调节,得到位移和电涡流传感器输出电压的线性区间。然后,在线性区间内进行密集采样,通过显微照相系统采集散斑图,利用散斑相关法求出位移,得到更高精度的位移-电压曲线。分析了显微散斑照相的检测流程与检测精度;讨论了散斑尺寸对测量的影响。设计了测量光路参数：采用40×显微物镜配合20×读数显微镜可以实现64.5×的放大倍率。对40铬材料进行了位移-电压曲线标定实验,实验结果证明：本系统可以实现高精度的电涡流传感器位移标定,测量精度达到0.09μm,要实现更高精度的标定可以提高显微系统的放大倍率。     

磁悬浮离心制冷压缩机转子临界转速计算与振型分析

首先分析了磁悬浮轴承支承刚度与其结构参数以及控制参数的关系,然后计算了磁悬浮轴承的线性支承刚度.在此基础上,基于集总参数法建立了磁悬浮制冷压缩机转子离散模型,采用传递矩阵法计算了该转子的前4阶临界转速及相应的振型,并研究了磁悬浮轴承支承刚度对该转子临界转速的影响,并对位移测量位置的合理性进行了探讨.研究成果对磁悬浮轴承...     

中低速磁悬浮列车悬浮间隙控制

该文利用基尔霍夫定律分析了电涡流间隙传感器的等效电路,得出间隙传感器检测线圈输出电压的变化和悬浮间隙变化的关系,并以此为原理建立了中低速磁悬浮列车轨道间隙控制模型,并对模型中的部件功能进行了详细说明,根据悬浮力和车辆重量的变化关系,利用控制算法计算悬浮电磁力—电磁铁电流—悬浮间隙之间的关系,分析悬浮控制模型对悬浮间隙的控制方式,从而验证所建模型的合理性、可靠性和可行性。     

磁悬浮分子泵转子振动抑制研究

磁悬浮分子泵具有工作转速高、转子极转动惯量大等特点,针对磁悬浮分子泵转子在升速过程中出现的弯曲模态振动以及涡动模态振动,提出了一种基于滤波交叉反馈与陷波器的大转动惯量磁悬浮转子控制方法。建立磁悬浮轴承-大转动惯量刚性转子系统数学模型,求解得出转子涡动模态频率,根据该模型分析了滤波交叉反馈控制器对涡动模态振动的抑制效果,并且设计了陷波器用于抑制不同转速下的转子弯曲模态振动。试验结果表明,磁悬浮分子泵稳定升速至工作转速18 000 r/min,转子振动位移为35μm,弯曲模态振动以及涡动模态振动得到了有效抑制。     

电磁悬浮熔炼系统的结构及其悬浮力的研究

电磁悬浮熔炼技术是伴随着对特种纯净材料的需求以及航天等高新技术中对微重力研究等而产生和发展起来的，因其重要的科学技术地位而受到关注。本文从电磁基本理论从发，对轴对称螺线锥管电磁悬浮熔炼系统的结构进行分析，得到悬浮系统几何参数与悬浮力的关系；对悬浮系统中平衡线圈的结构进行改进，计算结果表明，改进结构具有较大的悬浮力。据此研制的试验系统实现了电磁全悬浮。     

变面积电涡流传感器带冠叶片振动测量

为实现对各种带冠叶片的振动的非接触式测量,提出一种基于变面积型电涡流传感器的带冠叶片振动测量技术。当转子叶片进行高速旋转时,叶片扫过电涡流传感器,会使感应面积发生变化,后接高速数据采集分析处理系统,将面积变化信号进行处理,从而获得带冠叶片振动参数。在某型汽轮机末级带冠叶片上进行振动试验,试验结果表明变面积型电涡流传感器测振技术可以在转子高速旋转的情况下,准确测量带冠叶片振动情况,得到振动的幅值和频率,可以应用在实际带冠叶片的振动测量中,为转子叶片健康状况评估提供依据。     

电涡流式振动位移传感器检定技术的研究

文章简述电涡流式振动位移传感器的工作原理,并根据《JJG644—2003振动位移传感器检定规程》,从理论和实践上对电涡流式振动位移传感器静态特性、动态特性的检定方法展开研究,以提高电涡流式振动位移传感器测量的准确性和量值的统一性。     

基于MSP430的定频调幅式电涡流传感器位移测量系统

本测量系统采用平面线圈的电涡流传感器结构，定频调幅式电涡流传感器测量电路，利用MSP430F133系列单片机对测量系统数据进行采集和处理，并对该测量系统应用于防水数显卡尺中的可行性进行了初始阶段的试验。与调频电路相比，定频调幅电路具有响应快、功耗低、稳定性好的突出特点；MSP430F133具有超低功耗特性，为本测量系统应用于便携式测量设备提供保证。