磁懸浮軸承由于具有無摩擦、無機械接觸、無需潤滑等優(yōu)點,近年來發(fā)展迅速。轉子的殘余不平衡引起不平衡力及力矩,是引起旋轉機械振動的主要原因之一,由于電磁力可控,磁懸浮軸承可以實現(xiàn)主動振動抑制。本文研究了剛性磁懸浮轉子的不平衡振動補償問題,主要完成以下工作:首先,研究了不平衡轉子的動力學建模問題。本文將轉子靜、動不平衡量視作轉子固有屬性而非外在擾動,僅基于剛體假設,建立了完整的剛性不平衡轉子動力學模型。通過與傳統(tǒng)動力學模型的對比,給出了相應的簡化條件,證明所建動力學模型的正確性與通用性。在此基礎之上,推導了多體衛(wèi)星準坐標Lagrange方程,給出了完整的衛(wèi)星動力學模型。結合分散式PD控制,從理論及數(shù)學仿真兩方面分析了轉子不平衡量對轉子運動及衛(wèi)星運動特性的影響。然后,對基座固定的剛性磁懸浮轉子不平衡補償問題進行了研究�；谒⒌膭傂源艖腋∞D子六自由度動力學模型,采用反步法設計了控制器,并采用自適應控制處理靜、動不平衡量不確定性,在不平衡量未知的情況下,實現(xiàn)了轉子不平衡振動補償。采用數(shù)學仿真驗證了該控制器在常轉速、勻加速、正弦轉動等轉速模式下均能有效實現(xiàn)轉子不平衡振動補償。最后,研究了衛(wèi)星平臺...

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【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 磁懸浮軸承研究現(xiàn)狀
        1.2.2 磁懸浮軸承控制算法研究現(xiàn)狀
        1.2.3 不平衡振動抑制研究現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀總結
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 空間磁懸浮轉子系統(tǒng)動力學建模
    2.1 引言
    2.2 磁阻力式電磁力模型
    2.3 剛性不平衡磁懸浮轉子動力學建模
        2.3.1 坐標系定義
        2.3.2 動力學建模
        2.3.3 動力學模型對比驗證
    2.4 考慮載體運動的磁懸浮轉子系統(tǒng)動力學建模
        2.4.1 多體衛(wèi)星準坐標Lagrange方程
        2.4.2 完整衛(wèi)星動力學方程
        2.4.3 運動學方程
    2.5 本章小結
第3章 轉子不平衡特性分析
    3.1 引言
    3.2 動力學模型分析
        3.2.1 剛性磁懸浮轉子動力學模型分析
        3.2.2 衛(wèi)星動力學模型分析
    3.3 仿真分析
        3.3.1 剛性磁懸浮轉子數(shù)學仿真
        3.3.2 考慮衛(wèi)星平臺運動數(shù)學仿真
    3.4 本章小結
第4章 磁懸浮轉子自適應不平衡補償
    4.1 引言
    4.2 控制器設計
        4.2.1 Barbalat引理
        4.2.2 轉子期望角速度設計
        4.2.3 轉子期望平動速度設計
        4.2.4 磁軸承控制電流設計
    4.3 仿真分析
        4.3.1 轉子常轉速仿真
        4.3.2 轉子勻加速仿真
        4.3.3 轉子正弦轉動仿真
    4.4 本章小結
第5章 有限時間空間磁懸浮轉子自適應不平衡補償
    5.1 引言
    5.2 有限時間控制理論
    5.3 誤差動力學模型
    5.4 控制器設計
        5.4.1 自適應不平衡補償控制器
        5.4.2 有限時間收斂自適應不平衡補償控制器
    5.5 仿真分析
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
附錄A 考慮撓性部件的衛(wèi)星動力學方程
致謝



本文編號：3766736