回轉(zhuǎn)軸故障的主動控制研究及實驗系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2022-01-10 23:49
本文以回轉(zhuǎn)機(jī)械主軸為對象,研究基于相位控制的主動控制技術(shù)抑制主軸振動的理論與方法,延伸和擴(kuò)展設(shè)備監(jiān)測和故障診斷、主動控制等技術(shù)的研究,建立一種新的機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行模型。詳細(xì)研究設(shè)計了一種多相電磁式制動器,并將該裝置應(yīng)用回轉(zhuǎn)軸故障控制中。通過實驗說明了主動控制這種新的機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行模型的可行性。本文在理論分析的基礎(chǔ)上,經(jīng)過大量的實驗,得到一系列的故障信號。處理實驗采集所得到的信號,獲得了各種故障信號的時頻特征,通過正反饋環(huán)傳遞到主動控制裝置,從而實現(xiàn)對主軸的控制。本文研究主動控制裝置在回轉(zhuǎn)軸故障診斷中的應(yīng)用,主要工作包括以下三個部分:(1)闡述了轉(zhuǎn)子振動控制方法研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,提出基于相位控制的主動控制理論與方法,研究和探索在制動技術(shù)上特有的相位控制制動器的機(jī)電結(jié)構(gòu),研究基于主動正反饋策略的模型預(yù)測振動控制方法。(2)構(gòu)思了回轉(zhuǎn)軸測量系統(tǒng)和主動控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并利用ProE建立了實驗系統(tǒng)模型;然后分別為傳感系統(tǒng)、采集系統(tǒng)配置了符合要求的硬件。最后開發(fā)系統(tǒng)測控軟件。(3)設(shè)計了主動控制裝置。在主軸上安裝多相電磁式制動器,利用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)主軸早期異常振動,結(jié)合...
【文章來源】:湖北工業(yè)大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
反饋型磁懸浮控制框圖
保證設(shè)備的運(yùn)行安全;該成果還可以用來控制加工機(jī)械的有害振動控制,提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,本研究有重大的理論意義和巨大的工程應(yīng)用價值。2.2 回轉(zhuǎn)軸主動控制研究的理論依據(jù)——磁懸浮控制理論轉(zhuǎn)子振動主動控制的本質(zhì)是:通過主動控制力給系統(tǒng)引入附加的剛度和阻尼以達(dá)到增大系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域、降低系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)之目的。電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)所處的工況和承受的負(fù)荷因地因時而發(fā)生變化,這往往會引起轉(zhuǎn)子振動加劇,使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,由此而引出的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動控制及系統(tǒng)增穩(wěn)問題也成為旋轉(zhuǎn)電機(jī)領(lǐng)域的一個重要研究方向。電機(jī)的振動通常分為電磁振動和機(jī)械振動,電磁振動是由于電機(jī)氣隙中磁通相互作用,產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子上隨時間和空間變化的徑向力,是引起電機(jī)振動的主要原因。目前轉(zhuǎn)子振動主動控制技術(shù)被認(rèn)為是最有可能從根本上抑制轉(zhuǎn)子振動的方法,同時抑制轉(zhuǎn)子振動也是提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵,轉(zhuǎn)子振動主動控制的基本結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示[48-49]。
[59]。磁懸浮裝置由位置傳感器、控制回路、電磁鐵、功率放大器等部分組成圖2.2所示。圖2.2 簡單磁懸浮系統(tǒng)其工作原理為利用電磁力, 將某些物體無機(jī)械接觸地懸浮起來, 由位置傳感器檢測懸浮體的偏差信號通過反饋控制回路調(diào)節(jié), 發(fā)出控制信號, 經(jīng)功率放大器控制電磁鐵中的電流,從而控制電磁鐵產(chǎn)生的磁場和作用于懸浮體的電磁力, 使之保持到正確為止[60]。在眾多應(yīng)用領(lǐng)域, 都在利用磁懸浮技術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁浮主軸回轉(zhuǎn)精度的測試[J]. 李旗,方海燕. 機(jī)床與液壓. 2004(08)
[2]磁懸浮球旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)[J]. 劉洋,范瑜. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2003(09)
[3]電磁軸承-擠壓油膜阻尼器支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的主動控制[J]. 張韜,孟光,張子旭. 西安石油學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(06)
[4]超磁致伸縮材料作動器的研制及特性分析[J]. 徐峰,張虎,蔣成保,徐惠彬. 航空學(xué)報. 2002(06)
[5]冷凍機(jī)組振動診斷參數(shù)及傳感器的選擇[J]. 黃麗華,張雪申,王慧鋒,王華忠,何曉燕. 自動化儀表. 2001(11)
[6]機(jī)器振動診斷中信號處理方法的研究[J]. 袁小宏,屈梁生. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2001(07)
[7]機(jī)械振動主動控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展綜述[J]. 王加春,李旦,董申. 機(jī)械強(qiáng)度. 2001(02)
[8]虛擬儀器軟件LabVIEW與數(shù)據(jù)采集[J]. 陳敏,湯曉安. 小型微型計算機(jī)系統(tǒng). 2001(04)
[9]設(shè)備監(jiān)測和故障診斷與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合初探[J]. 段維華. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2001(03)
[10]基于LabVIEW的虛擬振動測試系統(tǒng)[J]. 吳國新,許寶杰,朱春梅. 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2000(04)
碩士論文
[1]主動磁軸承不平衡補(bǔ)償?shù)难芯縖D]. 牟鴻.南京航空航天大學(xué) 2003
本文編號:3581654
【文章來源】:湖北工業(yè)大學(xué)湖北省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
反饋型磁懸浮控制框圖
保證設(shè)備的運(yùn)行安全;該成果還可以用來控制加工機(jī)械的有害振動控制,提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量。因此,本研究有重大的理論意義和巨大的工程應(yīng)用價值。2.2 回轉(zhuǎn)軸主動控制研究的理論依據(jù)——磁懸浮控制理論轉(zhuǎn)子振動主動控制的本質(zhì)是:通過主動控制力給系統(tǒng)引入附加的剛度和阻尼以達(dá)到增大系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域、降低系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)之目的。電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)所處的工況和承受的負(fù)荷因地因時而發(fā)生變化,這往往會引起轉(zhuǎn)子振動加劇,使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,由此而引出的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動控制及系統(tǒng)增穩(wěn)問題也成為旋轉(zhuǎn)電機(jī)領(lǐng)域的一個重要研究方向。電機(jī)的振動通常分為電磁振動和機(jī)械振動,電磁振動是由于電機(jī)氣隙中磁通相互作用,產(chǎn)生作用于轉(zhuǎn)子上隨時間和空間變化的徑向力,是引起電機(jī)振動的主要原因。目前轉(zhuǎn)子振動主動控制技術(shù)被認(rèn)為是最有可能從根本上抑制轉(zhuǎn)子振動的方法,同時抑制轉(zhuǎn)子振動也是提高電機(jī)轉(zhuǎn)速的關(guān)鍵,轉(zhuǎn)子振動主動控制的基本結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示[48-49]。
[59]。磁懸浮裝置由位置傳感器、控制回路、電磁鐵、功率放大器等部分組成圖2.2所示。圖2.2 簡單磁懸浮系統(tǒng)其工作原理為利用電磁力, 將某些物體無機(jī)械接觸地懸浮起來, 由位置傳感器檢測懸浮體的偏差信號通過反饋控制回路調(diào)節(jié), 發(fā)出控制信號, 經(jīng)功率放大器控制電磁鐵中的電流,從而控制電磁鐵產(chǎn)生的磁場和作用于懸浮體的電磁力, 使之保持到正確為止[60]。在眾多應(yīng)用領(lǐng)域, 都在利用磁懸浮技術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]磁浮主軸回轉(zhuǎn)精度的測試[J]. 李旗,方海燕. 機(jī)床與液壓. 2004(08)
[2]磁懸浮球旋轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)[J]. 劉洋,范瑜. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2003(09)
[3]電磁軸承-擠壓油膜阻尼器支承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的主動控制[J]. 張韜,孟光,張子旭. 西安石油學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(06)
[4]超磁致伸縮材料作動器的研制及特性分析[J]. 徐峰,張虎,蔣成保,徐惠彬. 航空學(xué)報. 2002(06)
[5]冷凍機(jī)組振動診斷參數(shù)及傳感器的選擇[J]. 黃麗華,張雪申,王慧鋒,王華忠,何曉燕. 自動化儀表. 2001(11)
[6]機(jī)器振動診斷中信號處理方法的研究[J]. 袁小宏,屈梁生. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2001(07)
[7]機(jī)械振動主動控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展綜述[J]. 王加春,李旦,董申. 機(jī)械強(qiáng)度. 2001(02)
[8]虛擬儀器軟件LabVIEW與數(shù)據(jù)采集[J]. 陳敏,湯曉安. 小型微型計算機(jī)系統(tǒng). 2001(04)
[9]設(shè)備監(jiān)測和故障診斷與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合初探[J]. 段維華. 林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備. 2001(03)
[10]基于LabVIEW的虛擬振動測試系統(tǒng)[J]. 吳國新,許寶杰,朱春梅. 北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2000(04)
碩士論文
[1]主動磁軸承不平衡補(bǔ)償?shù)难芯縖D]. 牟鴻.南京航空航天大學(xué) 2003
本文編號:3581654
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/3581654.html
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