本文將磁懸浮阻尼器引入磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng),并采用合適的模糊控制策略控制磁懸浮軸承,改善系統(tǒng)的動態(tài)性能,使系統(tǒng)順利越過彎曲臨界轉(zhuǎn)速。主要研究內(nèi)容如下:在分析磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)工作原理和特性的基礎(chǔ)上,分別設(shè)計(jì)了模糊自調(diào)整PID控制器和模糊-PI控制器,并在MATLAB環(huán)境下進(jìn)行了仿真分析。采用C語言和匯編語言編制了基于TMS320F2812 DSP的磁懸浮軸承控制軟件,并在五自由度磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)試驗(yàn)臺上,進(jìn)行了系統(tǒng)的起浮試驗(yàn)、靜態(tài)懸浮試驗(yàn)和高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn),研究了參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響。研究結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)能夠滿足系統(tǒng)動態(tài)性能的要求。在一般磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加磁懸浮阻尼器,建立了帶阻尼器磁懸浮軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,分析了該系統(tǒng)的動態(tài)性能。采用C語言設(shè)計(jì)了基于TMS320F2812 DSP的磁懸浮阻尼器控制軟件,通過系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)試驗(yàn),研究了不同磁懸浮阻尼器控制參數(shù)對系統(tǒng)不平衡振動的影響,并與一般磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了比較。研究結(jié)果表明,在合適的位置增加磁懸浮阻尼器并且所用阻尼只相當(dāng)于磁懸浮軸承阻尼的一部分,可以有效地減小轉(zhuǎn)子的振動幅值,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁懸浮軸承閉環(huán)控制系統(tǒng)原理圖

其中軸向磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)實(shí)物圖如圖 2.4 所示。圖 2.3 徑向磁懸浮軸承實(shí)物圖 圖 2.4 軸向磁懸浮軸承實(shí)物圖2.2.1.2 磁懸浮阻尼器為抑制細(xì)長轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行時(shí)的彎曲模態(tài)振動，可考慮在兩個(gè)徑向軸承的基礎(chǔ)上增加阻尼裝置。該阻尼裝置不能有支承剛度，以避免對低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子的剛體模態(tài)振動產(chǎn)生超靜定約束。為了實(shí)現(xiàn)這樣的裝置，可在合適位置增加一個(gè)徑向磁懸浮軸承，并對該軸承施加合適的控制參數(shù)，使控制所產(chǎn)生的正剛度與軸承本身所具有的負(fù)剛度抵消，則附加磁懸浮軸承的支承剛度等于或接近于零，而成為阻尼器。

圖 2.3 徑向磁懸浮軸承實(shí)物圖 圖 2.4 軸向磁懸浮軸承實(shí)物圖2.2.1.2 磁懸浮阻尼器為抑制細(xì)長轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行時(shí)的彎曲模態(tài)振動，可考慮在兩個(gè)徑向軸承的基礎(chǔ)上增加阻尼裝置。該阻尼裝置不能有支承剛度，以避免對低轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子的剛體模態(tài)振動產(chǎn)生超靜定約束。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]模糊控制在磁懸浮球系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用[J]. 彭輝,徐錦華,侯海良.  控制工程. 2009(03)
[2]磁懸浮系統(tǒng)模糊PID控制器設(shè)計(jì)[J]. 呂冬明,徐春廣,郝娟.  機(jī)床與液壓. 2009(02)
[3]磁懸浮轉(zhuǎn)子不平衡補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 胡業(yè)發(fā),高小明,吳華春.  機(jī)械制造. 2006(08)
[4]電磁阻尼器設(shè)計(jì)研究[J]. 王有林,劉景林.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(03)
[5]磁軸承柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性建模與優(yōu)化仿真[J]. 孫首群,虞烈.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2003(03)
[6]主動電磁軸承不平衡補(bǔ)償?shù)难芯縖J]. 牟鴻,徐龍祥,吳慶憲.  軸承. 2002(11)
[7]基于TMS320C30的電磁軸承不平衡補(bǔ)償方案[J]. 孫巖樺,虞烈,羅岷.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2001(09)
[8]支承飛輪的推力磁軸承設(shè)計(jì)[J]. 趙艾萍,凌衛(wèi)青,謝友柏.  航空學(xué)報(bào). 2001(04)
[9]磁力軸承系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)[J]. 胡業(yè)發(fā),郭順生,盛步云,楊明忠.  中國機(jī)械工程. 2000(09)
[10]電磁軸承在透平膨脹機(jī)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 汪希平,張直明,于良,萬金貴.  中國機(jī)械工程. 2000(04)

博士論文
[1]磁力軸承支承的轉(zhuǎn)子動態(tài)特性研究[D]. 吳華春.武漢理工大學(xué) 2005
[2]磁軸承電控系統(tǒng)研究[D]. 曾學(xué)明.南京航空航天大學(xué) 2002

碩士論文
[1]主動磁力軸承的模糊PID控制[D]. 湯玲.武漢理工大學(xué) 2006
[2]基于LF2407A DSP的主動磁軸承數(shù)字控制系統(tǒng)的研究[D]. 張愛林.南京航空航天大學(xué) 2004



本文編號：3545654