相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械軸承,主動(dòng)磁軸承具有無(wú)接觸、無(wú)磨損、無(wú)需潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn),所以在高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,主動(dòng)磁軸承系統(tǒng)的安全性也成為應(yīng)用的關(guān)鍵因素,本文針對(duì)主動(dòng)磁軸承的兩種內(nèi)部故障:控制器開關(guān)元件故障和位移傳感器故障,分別設(shè)計(jì)了兩種故障容錯(cuò)系統(tǒng)。首先本文針對(duì)磁軸承的基本原理進(jìn)行了綜述和分析。在磁軸承的基本原理的基礎(chǔ)上,利用泰勒級(jí)數(shù)建立了主動(dòng)磁軸承的線性化模型,并建立主動(dòng)磁軸承的剛體轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型,推導(dǎo)得出等效電感的模型,等效電感與氣隙近似成反比的關(guān)系也是磁軸承自傳感技術(shù)的理論基礎(chǔ)。容錯(cuò)控制系統(tǒng)主要由兩部分組成:故障檢測(cè)和設(shè)備冗余。對(duì)于開關(guān)元件故障容錯(cuò)系統(tǒng),控制器主電路具有兩種工作模式,正常模式和冗余模式。系統(tǒng)通過(guò)線圈電流來(lái)檢測(cè)元件故障,當(dāng)元件開路故障時(shí),系統(tǒng)控制器從正常模式切換到冗余模式使轉(zhuǎn)子繼續(xù)穩(wěn)定懸浮;當(dāng)元件短路故障時(shí),系統(tǒng)關(guān)斷控制器所有開關(guān)元件并使系統(tǒng)安全停機(jī)。對(duì)于傳感器故障容錯(cuò)系統(tǒng),以自傳感技術(shù)作為冗余傳感器,分別討論了小信號(hào)注入法和非線性參數(shù)估計(jì)法等自傳感技術(shù),并建立了一種電流小信號(hào)注入法的自傳感技術(shù)。當(dāng)電渦流傳感器故障時(shí),以電流小信號(hào)注入法自傳感技術(shù)作為冗余傳感器,將自... 

【文章頁(yè)數(shù)】：99 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 磁懸浮軸承的研究背景介紹
    1.2 主動(dòng)磁軸承的常見故障及容錯(cuò)控制
    1.3 磁軸承位移傳感器的容錯(cuò)控制
    1.4 文章研究?jī)?nèi)容及安排
2 主動(dòng)磁懸浮軸承的系統(tǒng)建模
    2.1 引言
    2.2 磁懸浮軸承的電磁模型
    2.3 單自由度磁軸承的線性化模型
    2.4 磁軸承的剛體轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型
    2.5 本章小結(jié)
3 磁軸承的開關(guān)元件故障容錯(cuò)控制系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 開關(guān)功率放大器的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    3.3 三相全橋驅(qū)動(dòng)電路的兩種控制模式
    3.4 開關(guān)元件的故障檢測(cè)
    3.5 開關(guān)故障的容錯(cuò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    3.6 本章小結(jié)
4 傳感器故障的容錯(cuò)控制系統(tǒng)
    4.1 引言
    4.2 小信號(hào)注入法自傳感技術(shù)
    4.3 非線性參數(shù)估計(jì)法
    4.4 傳感器故障的容錯(cuò)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    4.5 本章小結(jié)
5 磁軸承的容錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)
    5.1 磁軸承實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
    5.2 容錯(cuò)控制實(shí)驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文
    發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁懸浮軸承應(yīng)用發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 張維煜,朱熀秋,袁野.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(12)
[2]高速電磁主軸回轉(zhuǎn)精度的分析[J]. 何欽象,張華容,楊靜.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 1999(04)
[3]磁懸浮實(shí)驗(yàn)列車模型的解耦控制系統(tǒng)[J]. 楊泉林.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 1989(01)
[4]機(jī)床主軸可控磁力軸承的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)[J]. 陳易新,胡業(yè)發(fā),楊恒明,陳世玉,古良東,孫丹宇.  機(jī)床與液壓. 1988(03)
[5]關(guān)于直流控制式磁力軸承的控制穩(wěn)定性分析[J]. 張祖明,溫詩(shī)鑄.  機(jī)械設(shè)計(jì). 1985(04)

博士論文
[1]徑向四自由度主動(dòng)電磁軸承系統(tǒng)的自傳感運(yùn)行研究[D]. 唐明.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]主動(dòng)電磁軸承的設(shè)計(jì)與分析[D]. 占智軍.浙江大學(xué) 2013
[2]磁懸浮軸承系統(tǒng)的魯棒H∞控制研究[D]. 李書鵬.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3691266