磁悬浮硬盘的转矩耦合研究

提出了磁悬浮系统的转矩耦合问题，转矩耦合对于磁悬浮硬盘系统的工作性能有较大的影响。推导出了磁悬浮主轴耦合转矩的计算公式，并对磁悬浮硬盘的转矩耦合的影响和解决方法进行了探讨。     

基于DSP的交流磁悬浮稳定控制

针对交流谐振磁悬浮难以稳定控制的问题,提出利用DSP控制逆变的输出从而控制悬浮的稳定。理论上通过对交流谐振磁悬浮动态模型的推导,给出控制变量函数。最后通过Matlab仿真和悬浮小球实验,证明了此动态正弦脉宽调制(SPWM)逆交控制能实现稳定交流谐振磁悬浮,从而提高了电路的功率因数。     

零刚度磁悬浮重力补偿器的分析与改进

零刚度磁悬浮重力补偿器（ZMLGC）工作在零刚度点附近,用以平衡重力并实现超低频隔振。但是,随着ZMLGC的运动其轴向刚度增加显著,制约了隔振性能。为有效减小工作行程内轴向刚度的变化,首先基于等效电流模型分析了零刚度生成原理。然后,利用椭圆积分建立了ZMLGC的磁场和电磁力解析模型,并在MATLAB中编程实现。提出了不等厚的动子拓扑结构以改善气隙磁场分布,结合解析模型和有限元模型进行了结构参数设计计算。最后,搭建样机进行了静态和动态实验。结果表明,在±1 mm工作行程内,ZMLGC的最大刚度降低了四倍,达到10 N/m。     

超导磁悬浮微飞轮系统设计与功耗分析

针对飞轮系统在高转速时功耗大的问题,设计了基于超导磁悬浮轴承的微飞轮系统样机,研究了超导磁悬浮轴承对飞轮系统功耗的影响.微飞轮系统采用超导磁悬浮轴承作为支撑机构,以平面直流无刷电机作为驱动装置,在保证超导轴承场冷高度和电机间隙的条件下设计真空系统,通过搭建飞轮能耗实验平台,对超导磁悬浮飞轮系统的功耗进行分析,并通过测试不同场冷高度下的飞轮系统降速曲线,研究场冷高度对超导磁悬浮轴承的摩擦损耗影响.实验结果表明,在同样功耗下飞轮转子的最高转速可达到33 000 r/min,在15 000 r/min时超导磁悬浮轴承的功耗仅为机械飞轮系统功耗的1/7,并可以通过增加场冷高度进一步减少系统功耗.超导磁悬浮技术可以满足飞轮系统高转速、低功耗的要求．     

钛中掺杂铪改性研究

为了研究掺杂合金化对金属Ti性能的影响,采用磁悬浮熔炼法制备了TiHfx(x=0.13、0.26、0.52、1.03)合金。成分分析表明,合金成分均一,Ti因饱和蒸气压高于Hf和化学清洗而有0.6%～2.6%的质量损失。形貌分析显示,除TiHf1.03外,其余组分合金为层状结晶。Hf掺杂显著增大了Ti基体的晶格体积,但合金保持了Ti基体的α相,无杂相生成。合金晶胞参数与组分的关系正偏离于线性,随Hf含量的增加,偏移量呈增大趋势。     

磁悬浮球系统控制器的分析设计

从磁悬浮球的物理模型出发,建立了磁悬浮球系统的线性化数学模型,在模型分析的基础上,对控制策略进行了分析与研究.重点介绍了通过积分分离和微分先行两种方法对PID控制器进行优化设计的方案.仿真研究表明,所设计的控制器较好地满足了系统的要求.     

基于神经网络的磁悬浮球自适应控制器

建立了磁悬浮球系统的数学模型,讨论了系统的刚度阻尼和控制系统之间的关系。利用神经网络的学习功能在传统比例积分微分（PID）控制器的基础上构建了一种自适应PID控制器。用于磁悬浮球控制系统。实验结果表明,控制器结构简单,易于工程实现,可以实现磁悬浮球的稳定悬浮,并且系统具有快速响应性和良好的抗干扰性。     

抗磁性磁悬浮轴承装置初探

将抗磁材料应用于磁性轴承中,通过实验装置来研究轴承的静态平衡和负载能力及其动态特性。本装置由一个1.0105克的NdFeB柱形永磁转子,NdFeB偏置磁体,抗磁材料石墨构成。进行了抗磁轴承负载的有限元计算和解析式的对照计算,结果是一致的。     

基于单电磁铁的悬浮系统自适应控制研究

悬浮控制是磁悬浮列车中的一项关键技术,传统的PID控制在悬浮控制中的应用很广泛,但是,这种方法不能很好地实现控制器参数的在线调整.本文研究基于单电磁铁的悬浮系统自适应控制方案,实现悬浮系统的稳定工作.根据电磁铁的动力学方程和电磁线圈的电压平衡方程,建立悬浮系统的数学模型.采用串级控制的方法,设计电流环控制器和位置环控制器,其中位置环控制器采用PD增益自适应调节的模型参考自适应控制方法.仿真结果表明,这种控制方法对有效地减少电流的滞后效应,实现控制器参数的自适应调整,具有一定的使用价值.     

磁悬浮控制棒驱动线性能试验研究

为了测试磁悬浮控制棒驱动线的特性,验证其性能的稳定性和可靠性,进行了驱动线的综合性能研究。通过运行特性试验,得到控制棒驱动机构及驱动线的静态、动态性能参数;通过运行寿命考验,验证控制棒驱动线的稳定性、可靠性,并对其综合性能进行检验。