离心式磁悬浮血泵用混合磁悬浮支承设计与仿真

摩擦和磨损会导致离心式血泵机械轴承的寿命短、发热量大,易引起血栓和溶血,针对此,提出了一种离心式血泵用混合磁悬浮支承结构。采用数值计算法对血泵用磁悬浮支承进行了磁场分布数值模拟,设计了基于边缘效应的磁悬浮支承结构实验原型样机,搭建了控制系统,并以实验验证了该结构静态悬浮的可行性。研究结果为离心式磁悬浮血泵的结构设计和溶血问题的改善提供了重要依据。     

对破解盐政“执法难”的探讨

日前，《宁波盐业简报》第7期刊载《盐政执法涉嫌非法搜查》一案例，反映某县的10名盐政稽查人员因非法进入30户居民家中搜查“私盐”，触犯刑法第245条之规定，被该县检察院以涉嫌非法搜查罪立案侦查。10名涉案人员均被该县检察院采取取保候审的强制措施。由此笔者联想到一些执法部门和我们常谈论“执法难”的问题。     

轴向磁力轴承结构综述

按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠片式冗余结构,从电磁力角度看,整体式同心双环结构优于同心三环结构,叠片式六环结构优于叠片式四环结构和叠片式八环结构。最后,对轴向磁力轴承在结构、控制及工业应用方面的发展前景进行了展望,轴向磁力轴承的结构应当朝着更具备冗余性和重构能力的方向优化。     

磁悬浮作动器的串级PID控制设计与试验

为提高主动隔振系统的稳定性和改善系统的控制质量,利用系统辨识得到磁悬浮作动器控制通道的数学模型并设计相应的串级比例-积分-微分(proportion-integral-derivative, PID)控制器:系统的内环为加速度环,主要控制隔振台的加速度;系统的外环为位移环,使隔振台回到中心位置并调节加速度控制器的参考值。利用一阶系统理论分析串级PID控制的动态性能,通过在Matlab中建立串级PID仿真控制模型验证理论结果,利用单自由度试验平台设计串级PID控制系统,对比试验和仿真加速度传递率,分析加速度控制效果。试验结果表明:采用串级PID控制方法,控制对象在1~25 Hz频段内的衰减幅度为-22.5~-2.2 dB,实现了有效的振动控制。     

基于LabVIEW的磁悬浮盘片控制系统

磁悬浮盘片是采用主动控制方式并依靠电磁力实现对盘片支承的机电一体化系统。利用工控机加LabVIEW的控制平台（包括硬件平台的选择与配置以及软件平台的设计）,将计算机强大的计算处理能力和仪器的测量控制能力结合在一起,使之具有程序编制简单、系统配置灵活、实时动态控制等优点。试验结果证明,该系统稳定、可靠,为磁悬浮盘状支承的相关研究提供了一个较好的平台。     

基于CFD磁悬浮离心血泵多相流流场仿真研究

磁悬浮离心式血泵具有较好的血液流动性与血液相容性，由于其转速低、轴向尺寸小被应用于心室辅助装置。然而，血液本身是一个非常复杂的非牛顿流体，把血液看成单相流体不利于弄清红细胞在离心血泵内的分布规律，同时也没有考虑红细胞对流场的影响。为了弄清血泵流场的分布规律，且又不过多增加数值仿真的计算量，通过将血浆定义为液相、红细胞定义为固相，采用混合物模型（Mixture），基于计算流体力学进行模拟仿真，探讨磁悬浮离心式血泵多相流流场分布规律。研究结果表明，在工作转速（n=3600r/min），进口流量为6L/min的工况下，磁悬浮离心血泵可以满足人体生理需求，具有较好的机械效率，该研究为弄清血泵多相流流场提供了数值仿真支撑。     

基于高功率密度磁悬浮高速电机的全参数自适应控制

高功率密度磁悬浮高速电机运行过程中会受到外来扰动，影响磁悬浮轴承稳定悬浮，且磁悬浮轴承系统模型本身也具有一定的不确定性。因此，寻求一种能够解决外来扰动和系统模型不确定性的控制算法具有实际意义。全参数自适应控制(All Coefficient Adaptive Control, ACAC)是一种智能控制方法，它的设计不依赖于事先设定的被控对象的数学模型，而是识别被控对象的特征模型，能够很好的应对外来扰动和模型不确定性问题。文中分析了传统PID控制理论与自适应控制的优缺点，研究了ACAC对于高功率密度磁悬浮高速电机受外来扰动的控制作用，实现了磁悬浮轴承的稳定悬浮。