本文關(guān)鍵詞：主動(dòng)電磁軸承—?jiǎng)傂赞D(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡振動(dòng)控制

  更多相關(guān)文章： 主動(dòng)電磁軸承 不平衡振動(dòng) 自動(dòng)平衡 跟蹤濾波 LMS

【摘要】：主動(dòng)電磁軸承是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它利用可控電磁力將轉(zhuǎn)子懸浮起來(lái),具有無(wú)摩擦、無(wú)磨損、無(wú)需潤(rùn)滑、能工作在高轉(zhuǎn)速及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。由于主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)本身是一個(gè)開環(huán)不穩(wěn)定、非線性和時(shí)變的系統(tǒng),所以必須對(duì)主動(dòng)電磁軸承進(jìn)行控制,使其能夠使轉(zhuǎn)子工作在穩(wěn)定懸浮狀態(tài)。在主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中,由于轉(zhuǎn)子存在不平衡,會(huì)使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生不平衡振動(dòng),使系統(tǒng)的性能變差甚至威脅到系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本文首先在分析主動(dòng)電磁軸承基本工作原理的基礎(chǔ)之上,建立了主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)徑向四自由度的數(shù)學(xué)模型；然后從不平衡振動(dòng)產(chǎn)生的原因入手,分析了轉(zhuǎn)子的不平衡振動(dòng)特性,并對(duì)轉(zhuǎn)子處于恒定加速度情況下的不平衡響應(yīng)進(jìn)行了仿真分析；分析了主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)自動(dòng)平衡控制和不平衡補(bǔ)償控制的原理；對(duì)基于跟蹤濾波器的自動(dòng)平衡系統(tǒng)和基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器的控制系統(tǒng)的特性進(jìn)行了仿真分析,并討論了頻率失配問(wèn)題和噪聲問(wèn)題對(duì)LMS算法的影響。最后,介紹了以dSPACE 1103控制板為控制器的主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的硬件和軟件系統(tǒng),對(duì)基于跟蹤濾波器的自動(dòng)平衡系統(tǒng)和基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器的兩種算法對(duì)轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)的抑制效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
【關(guān)鍵詞】：主動(dòng)電磁軸承 不平衡振動(dòng) 自動(dòng)平衡 跟蹤濾波 LMS
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH113.1
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 電磁軸承的基本工作原理10-12
• 1.2.2 電磁軸承控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)主動(dòng)控制研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 論文的主要工作和內(nèi)容安排17-19
• 1.3.1 本文的主要工作17
• 1.3.2 本文的內(nèi)容安排17-19
• 第二章 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的基本原理及數(shù)學(xué)模型19-41
• 2.1 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的組成及工作原理19-20
• 2.2 主動(dòng)電磁軸承-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建模20-28
• 2.2.1 單自由度系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型21-24
• 2.2.2 徑向四自由度主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型24-28
• 2.3 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)仿真模型的建立28-30
• 2.3.1 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)28
• 2.3.2 系統(tǒng)各仿真模塊的建立28-30
• 2.4 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)反饋控制設(shè)計(jì)30-40
• 2.4.1 分散控制32-35
• 2.4.2 廣義預(yù)測(cè)控制35-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第三章 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡振動(dòng)分析41-61
• 3.1 轉(zhuǎn)子不平衡振動(dòng)的特性41-43
• 3.2 平面轉(zhuǎn)子的不平衡響應(yīng)分析43-49
• 3.2.1 臨界轉(zhuǎn)速的形成43-45
• 3.2.2 恒加速運(yùn)行條件下平面轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)45-49
• 3.3 恒加速運(yùn)行條件下剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)分析49-56
• 3.3.1 恒加速運(yùn)行條件下剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型49-51
• 3.3.2 恒加速運(yùn)行條件下剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的不平衡響應(yīng)分析51-56
• 3.4 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)自動(dòng)平衡原理56-58
• 3.5 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡補(bǔ)償原理58-60
• 3.6 本章小結(jié)60-61
• 第四章 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡振動(dòng)抑制61-89
• 4.1 基于跟蹤濾波器的自動(dòng)平衡控制61-73
• 4.1.1 跟蹤濾波器原理61-62
• 4.1.2 跟蹤濾波器分析62-64
• 4.1.3 基于跟蹤濾波器的自動(dòng)平衡系統(tǒng)性能分析及仿真64-70
• 4.1.4 恒加速運(yùn)行條件下ABS跟蹤濾波器的性能仿真70-73
• 4.2 基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器的自動(dòng)平衡控制73-87
• 4.2.1 LMS算法原理73-74
• 4.2.2 LMS算法對(duì)正弦信號(hào)自適應(yīng)濾波分析74-81
• 4.2.3 頻率差對(duì)LMS算法的影響81-84
• 4.2.4 噪聲對(duì)LMS算法的影響84-85
• 4.2.5 恒加速運(yùn)行條件下LMS濾波器的性能仿真分析85-87
• 4.3 本章小結(jié)87-89
• 第五章 實(shí)驗(yàn)研究89-108
• 5.1 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)89-95
• 5.2 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)調(diào)試95-96
• 5.3 模擬調(diào)試96-105
• 5.4 主動(dòng)電磁軸承-剛性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果105-107
• 5.5 本章小結(jié)107-108
• 第六章 總結(jié)與展望108-109
• 6.1 總結(jié)108
• 6.2 展望108-109
• 參考文獻(xiàn)109-117
• 攻讀碩士學(xué)位期間科研成果117

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