本文關(guān)鍵詞：基于相位補(bǔ)償?shù)拇艖腋т撘终裣到y(tǒng)的設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng) 相位補(bǔ)償器 模態(tài) 相位整形

【摘要】：相位補(bǔ)償算法在磁懸浮柔性轉(zhuǎn)子模態(tài)振動的抑制中具有顯著效果。本文將該算法運用于帶鋼模態(tài)振動的抑制中,開展了基于相位補(bǔ)償?shù)拇艖腋т撘终裣到y(tǒng)的研究。首先,利用Patran建立了帶鋼的有限元模型,研究了預(yù)緊力和幾何參數(shù)對帶鋼模態(tài)分布的影響�；诰�性電磁力推導(dǎo)了電磁鐵—帶鋼的理論模型。對磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合仿真,結(jié)果表明:有限元模型比理論模型包含更準(zhǔn)確的模態(tài)信息;相位補(bǔ)償器對帶鋼的模態(tài)振動具有抑制作用。其次,仿真分析了相位補(bǔ)償器各個參數(shù)對其特性的影響。通過對有無相位補(bǔ)償器時系統(tǒng)的等效剛度和阻尼的比較,論證了相位補(bǔ)償器的抑振原理。最后,搭建了磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)試驗平臺,完成了控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,測試了磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)性能。分別從振幅抑制和相位整形的角度對磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)抑振效果進(jìn)行了試驗研究,結(jié)果表明:特定預(yù)緊力下帶鋼在仿真和試驗中的模態(tài)信息誤差在14%以內(nèi);帶鋼起浮和靜態(tài)懸浮性能均符合要求;相位超前角度和補(bǔ)償區(qū)間合適的相位補(bǔ)償器能將一階模態(tài)振動降低89.2%;采用雙相位補(bǔ)償器可以將帶鋼前兩階模態(tài)振動分別降低81%和82.6%。
【關(guān)鍵詞】：磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng) 相位補(bǔ)償器 模態(tài) 相位整形
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4;TB535
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-16
• 第一章 緒論16-25
• 1.1 課題背景及研究意義16-17
• 1.1.1 課題背景16
• 1.1.2 課題目的和意義16-17
• 1.2 磁懸浮帶鋼抑振技術(shù)簡介17-19
• 1.2.1 磁懸浮技術(shù)簡介17-18
• 1.2.2 磁懸浮技術(shù)在帶鋼抑振中的應(yīng)用18-19
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3.1 帶鋼振動特性分析19-20
• 1.3.2 磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)20-21
• 1.3.3 相位補(bǔ)償算法21-23
• 1.4 論文章節(jié)安排23-25
• 第二章 帶鋼模態(tài)與頻率響應(yīng)分析25-37
• 2.1 帶鋼的模型簡化25-26
• 2.2 帶鋼的模態(tài)分析26-34
• 2.2.1 模態(tài)分析理論和軟件設(shè)置26-27
• 2.2.2 帶鋼模態(tài)與預(yù)緊力的關(guān)系27-30
• 2.2.3 帶鋼模態(tài)與尺寸的關(guān)系30-32
• 2.2.4 電磁鐵懸浮作用對帶鋼模態(tài)的影響32-34
• 2.3 帶鋼的頻率響應(yīng)分析34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 第三章 電磁鐵—帶鋼系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立37-48
• 3.1 電磁鐵—帶鋼系統(tǒng)理論模型的建立37-41
• 3.1.1 磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)參數(shù)37-38
• 3.1.2 電磁鐵—帶鋼系統(tǒng)理論模型38-41
• 3.1.3 傳感器與功率放大器建模41
• 3.2 電磁鐵—帶鋼系統(tǒng)有限元模型的建立41-44
• 3.2.1 仿真軟件簡介41-42
• 3.2.2 有限元模型搭建42-44
• 3.3 理論模型與有限元模型的對比44-45
• 3.4 相位補(bǔ)償算法的聯(lián)合仿真45-47
• 3.4.1 聯(lián)合仿真模型的搭建45-46
• 3.4.2 相位補(bǔ)償算法仿真對比46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第四章 磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)控制器設(shè)計48-64
• 4.1 相位補(bǔ)償器性能與參數(shù)的關(guān)系48-53
• 4.1.1 頻率特性曲線受參數(shù)的影響49-50
• 4.1.2 補(bǔ)償中心受參數(shù)的影響50-52
• 4.1.3 相位超前角度受參數(shù)的影響52
• 4.1.4 比例因子受參數(shù)的影響52-53
• 4.2 相位補(bǔ)償器抑振原理的研究53-57
• 4.2.1 相位補(bǔ)償器對系統(tǒng)等效阻尼的影響53-56
• 4.2.2 等效阻尼峰值受相位補(bǔ)償器參數(shù)影響56-57
• 4.3 控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)57-60
• 4.3.1 PID算法的軟件實現(xiàn)57-58
• 4.3.2 相位補(bǔ)償算法的軟件實現(xiàn)58-60
• 4.4 控制系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)60-63
• 4.4.1 芯片選取60-61
• 4.4.2 硬件系統(tǒng)搭建61-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)試驗研究64-89
• 5.1 磁懸浮帶鋼抑振系統(tǒng)試驗臺的搭建64-66
• 5.1.1 整體系統(tǒng)的搭建64-65
• 5.1.2 預(yù)緊力測量裝置的搭建65-66
• 5.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)試驗66-69
• 5.2.1 預(yù)緊力測量裝置剛度擬合66-68
• 5.2.2 預(yù)應(yīng)力模態(tài)對比試驗68-69
• 5.3 帶鋼起浮和靜態(tài)懸浮試驗69-72
• 5.3.1 一對電磁鐵作用下帶鋼起浮試驗69-70
• 5.3.2 一對電磁鐵作用下帶鋼靜態(tài)懸浮試驗70
• 5.3.3 兩對電磁鐵作用下帶鋼靜態(tài)懸浮試驗70-72
• 5.4 相位補(bǔ)償器抑振效果的試驗研究72-77
• 5.4.1 PID控制狀態(tài)下的激振試驗72-73
• 5.4.2 相位補(bǔ)償器抑振效果與相位超前角度的關(guān)系73-75
• 5.4.3 相位補(bǔ)償器抑振效果與補(bǔ)償區(qū)間的關(guān)系75-76
• 5.4.4 串聯(lián)相位補(bǔ)償器最佳效果分析76-77
• 5.5 相位補(bǔ)償器的相位識別試驗77-88
• 5.5.1 模態(tài)頻率附近相位與阻尼的關(guān)系77-78
• 5.5.2 相位識別試驗的思路與步驟78-82
• 5.5.3 PID控制器與相位補(bǔ)償器的關(guān)系82-83
• 5.5.4 相位補(bǔ)償器在模態(tài)頻率處的相位整形83-84
• 5.5.5 不同參數(shù)的相位補(bǔ)償器對系統(tǒng)的相位整形84-88
• 5.6 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 6.1 本文總結(jié)89-90
• 6.2 工作展望90-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-96
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文96

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：820626