磁悬浮轴承转子位置无传感器自动检测的研究

研究了一种磁悬浮油轴承转子位置检测的新方法。从理论上推出气隙变化量与线圈电感变化量的微变线性关系，提出了获得反馈信号的一系列措施，最后提供了一种可供参考的控制电路。     

磁悬浮硬盘驱动器研发中的磁场测量

研究磁力轴承磁场分布对硬盘记录磁场的影响,探讨磁悬浮硬盘磁力轴承磁场分布的可行性,然后测量并分析微型磁力轴承结构中的磁场分布,为磁悬浮硬盘驱动器的研发提供必要的实验依据．     

磁悬浮系统机械耦合的研究

分析了磁悬浮系统的机械耦合问题，给出了磁悬浮系统在三维空间的机械耦合的计算方法，讨论了各参数对机械耦合的影响。在此基础上探讨了磁悬浮系统中传感器直接测量方式和差动测量方式对机械耦合的影响以及软件计算方法。     

磁悬浮硬盘转子机电耦合动力学模型

磁悬浮硬盘转子系统由定子、转子、电磁作动器、传感器、控制器和放大器等部件组成。为了研究磁悬浮硬盘转子的动力学特性，不仅要建立转子的动力学模型，还要将定子和磁力轴承的动力学模型融入到转子模型之中。提出了一种基于状态空间的统一的动力学模型，它包含了机、电、磁、控制系统之间的耦合关系，这个统一的动力学模型能够用于磁悬浮转子系统的稳定性、极限转速、动态响应等特性分析。     

基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器设计

为了满足磁悬浮轴承面向更高精度的发展需求,提出基于LC并联谐振的轴向自感式位移传感器.通过增大谐振回路的等效电感变化率,提高传感器的灵敏度.分析传感器的工作原理.通过有限元仿真,研究传感器设计参数与灵敏度之间的关系.设计传感器的测量电路,结合有限元仿真和数值仿真,分析LC并联谐振对传感器灵敏度的影响.搭建实验台,对传感器的静态性能进行测试.结果表明,相对于传统的位移传感器,提出的传感器具有更高的灵敏度与更低的线性度.     

基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法

磁轴承转子位移的检测精度直接影响到磁轴承的稳定性。在磁轴承系统中,虽然位移传感器的差动输入可以提高测量精度,但差分信号误差及检测中心与磁轴承中心不重合问题会影响差动测量的检测精度。针对这一问题,提出了一种基于差分误差补偿的磁轴承转子位移测量方法,以差分信号为自变量建立误差补偿方程,对差分信号中的误差进行补偿;通过误差补偿方程推导出转子在控制坐标系下的位移方程,求解转子在控制坐标系下的实时位移。仿真实验结果表明,对差分信号进行误差补偿后,差分信号的相对测量误差从96.46%减小到了0.04%,转子位移的计算值与测量值之间最大误差的绝对值仅为0.017 mm,对于提高转子位移的检测精度及磁轴承控制系统的稳定性具有重要的意义。     

磁悬浮轴承磁场分布的测量

该文介绍了磁悬浮轴承磁场分布测量的硬件结构和软件设计方案。该系统将单片机为核心的小系统,结合霍尔传感器作为前端的数据采集系统,将采集到的数据利用串口传送到PC主系统。在LabVIEW环境下对数据进行分析、处理、显示并保存。经测试,系统能方便灵活地测量磁悬浮轴承磁场,并通过三维图形显示该磁场分布。     

数控磁悬浮智能转子系统的研究

探讨了利用磁悬浮技术支承转子,对高速精密转子进行智能控制;论述了磁悬浮转子系统智能控制所具有的特点;提出了采用离线选择、在线调节式的专家控制器结构.     

大位移测量的容栅传感器工作原理

从理论上分析了容栅传感器的工作原理及其理论非线性误差，提出了了较为合理的等效电路和理论非线性误差表达式，容栅传感器是一种相位跟踪型位移传感器，对输入信号的幅值变化不敏感，具有较好的抗干扰能力，容栅传感器的原理非线性误差与小发射极宽度正比，为减小非线性误差，在工艺条件允许的情况下，应尽可能减小小发射极的宽度。     

高速磁悬浮转子功率测试原理与技术

分析了现有的电动机测功机不能用于高速磁悬浮转子测功的原因,提出了一种新型的能适用于高速磁悬浮转子的测功方法.此测功机采用非接触式加载——永磁涡流加载,可以避免机械轴承和联轴器的速度极限的限制.介绍了测功原理和永磁涡流加载器的工作机理,并对永磁涡流加载器中气隙磁场进行分析和对转子制动转矩的进行计算.最后讨论了高速测功机设计制造中的关键问题.     

磁悬浮转子系统中柔性转子建模与联合仿真

为了更准确反映磁悬浮转子系统中转子的运行状态,建立了磁悬浮转子系统机电模型,采用虚拟样机技术,提出并建立了柔性磁悬浮转子系统的联合仿真模型;利用SolidWorks建立了系统的三维CAD实体模型,用ANSYS进行有限元分析并生成模态中性文件,用Matlab建立控制系统模型,采用基于接口的方法在ADAMS与Matlab仿真环境下,建立了涉及多学科多领域的磁悬浮柔性转子系统的协同仿真模型,为磁悬浮柔性转子系统的研究和设计提供了一个有效的方法。     

非叠片转子—电磁轴承系统磁场计算

分析了非叠片转子－电磁轴承系统的磁场力,给出了磁场分布模型及磁浮力和切向力的计算公式,并以实际电磁轴承为例,进行了相应计算,结果表明,实例计算结果与理论分析一致。     

磁悬浮主轴轴承间的耦合研究

分析了磁悬浮主轴轴承间的耦合现象 ,给出了磁悬浮主轴轴承间的耦合力矩的分布图。并且探讨了影响耦合力矩的几个参数对耦合强度的作用 ,并给出了其影响曲线。     

磁悬浮飞轮转子不平衡力非线性抑制研究

磁悬浮飞轮转子由于其转子动力学特性所固有的强陀螺耦合效应,在干扰力作用下进动和章动2种涡动模态运动如果得不到有效的控制,会导致系统失稳。针对这一问题,提出了一种径向磁轴承的非线性控制方案,该方案把转子不平衡产生的不平衡力和不平衡力矩当作一种非线性干扰,对不平衡扰动力作用下的磁轴承-转子系统进行建模,设计了基于BP神经网络的非线性控制器,通过磁轴承电磁力对其进行抑制。仿真结果表明：设计的非线性控制器有效地实现了对不平衡扰动的补偿,提高了飞轮的失稳转速。     

时栅位移传感器研究

为了解决传统测量技术对精密制造的过分依赖问题,研究者经过多年努力研制成功一种全新原理的位移传感器———时栅传感器.实践表明它具有高精度低成本和智能化等显著优点,目前正在产品化过程之中.     

三光纤补偿式位移传感器的研究

研究了三光纤补偿式位移传感器的原理和性能,根据光纤出射端面的近似光强分布,数值计算了三光纤传感器中接收光纤接收光强与位移的关系和补偿后的输出特性,并对此输出特性进行了实验测量.结果表明数值计算结果和测量结果一致,两根接收光纤各自的线性范围较小,补偿后的三光纤位移传感器不仅能改善测量的线性度,而且能在一定程度上放大传感器的线性测量范围.三光纤补偿式位移传感器不仅能有效地消除光源输出强度波动、表面反射率不同和光纤传输损耗引起的测量误差,而且能有效的提高传感器的线性测量范围.     

永磁偏置径向磁轴承在磁悬浮反作用飞轮系统中的应用

针对现有径向磁轴承结构电励磁磁路耦合的缺陷,设计了一种新型径向永磁偏置混合磁轴承结构,介绍了这种轴承的结构特点和工作原理,并利用等效磁路法和有限元法(FEM)对该永磁偏置径向混合磁轴承进行了电磁分析,得出了磁轴承的数学模型和主要参数。研究结果表明,该径向永磁偏置磁轴承可以有效地避免磁路耦合现象,提高磁轴承系统的控制性能。     

二维平动位移传感器的设计与标定

针对物体做平面运动时的二维位移测量问题,设计了一种变面积式电感二维位移传感器.分析了传感器的工作原理,设计了传感器的具体结构,在相互垂直的两个方向上分别放置U形铁芯和线圈,当衔铁在铁芯上方做平面运动时,线圈的电感发生变化,通过测量电路转换成与位移成正比的电信号.对传感器进行了标定试验,得到了传感器的静态性能指标：灵敏度为0.3016V/mm、线性度为±1.47%、回程误差±0.1%、重复性误差±0.16%.