發(fā)布時(shí)間：2020-06-20 20:17

【摘要】： 主動(dòng)磁軸承是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，是一種新型的高性能支承部件。其具有無摩擦、無磨損、無需潤滑以及壽命長等一系列傳統(tǒng)的滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。隨著主動(dòng)磁軸承技術(shù)逐漸被人們認(rèn)識(shí)和掌握，主動(dòng)磁軸承將廣泛的應(yīng)用于以下領(lǐng)域：航空航天領(lǐng)域、真空技術(shù)領(lǐng)域、機(jī)床與高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械、能源交通等。 然而，目前在主動(dòng)磁軸承研究中存在著一個(gè)突出問題，即在研究主動(dòng)磁軸承控制系統(tǒng)時(shí)，往往將主軸作為剛體處理，而在研究磁懸浮轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)特性時(shí)，將支承按剛性處理。主動(dòng)磁軸承是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，磁懸浮控制系統(tǒng)是為磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)提供合適的支承阻尼和剛度，磁懸浮轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)特性是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性和主動(dòng)磁軸承特性共同作用的結(jié)果。 本文在分析主動(dòng)磁軸承工作原理的基礎(chǔ)上，分別建立了剛性、柔性轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。主動(dòng)磁軸承支承是彈性的，將主軸分別簡化為單圓盤轉(zhuǎn)子、多圓盤轉(zhuǎn)子等進(jìn)行研究，應(yīng)用傳遞矩陣法計(jì)算出在支承剛度變化時(shí)的轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)特性、固有頻率和振動(dòng)主模態(tài)等特性的變化。提出了磁懸浮控制系統(tǒng)為磁懸浮轉(zhuǎn)子提供合適的支承剛度和阻尼。磁軸承控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)不僅靠控制系統(tǒng)的分析確定，也應(yīng)考慮磁懸浮轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性。 磁軸承控制器的研究是其中至關(guān)重要的一環(huán)，控制器性能好壞影響到磁軸承的動(dòng)態(tài)性能和轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)精度，直接關(guān)系到磁軸承能否應(yīng)用。本文分析了典型PID控制器存在的兩個(gè)弊端，提出了磁軸承控制器的四種模型。通過對(duì)這四種模型的仿真研究，分析了各模型中比例系數(shù)、積分時(shí)間常數(shù)，微分時(shí)間常數(shù)及局部反饋系數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響，并給出了各參數(shù)較為理想的參考值及階躍響應(yīng)曲線，仿真結(jié)果對(duì)制作模擬控制器及數(shù)字控制器有一定的借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TH133.3
【圖文】：

3磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的分析與計(jì)算轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的分析與計(jì)算主要包括轉(zhuǎn)子固有頻率的計(jì)算、轉(zhuǎn)子振動(dòng)模態(tài)分析等。本文所采用的磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子外觀照片如圖3.7所示，為了使軸心位置保持在所定的中心處，采用了反饋控制，將一對(duì)(水平方向和上下方向各一組)徑向磁懸浮軸承分別裝在軸的前端和后端。在軸向安裝推力磁懸浮軸承，以后端的位置傳感器進(jìn)行反饋控制。在軸的中央裝有變頻電機(jī)。圖3.8給出了該磁軸承的具體參數(shù)。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 郝德清;胡業(yè)發(fā);彭江濤;;車載飛輪電池磁懸浮剛性轉(zhuǎn)子的數(shù)學(xué)模型[J];機(jī)械制造;2006年02期

2 劉軍;張利建;薛明;;三種階躍響應(yīng)模型及控制器參數(shù)整定[J];控制工程;2006年S2期

3 白城均;宋方臻;邵海燕;;磁力軸承的發(fā)展及應(yīng)用[J];濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年04期

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 郝德清;車載磁懸浮飛輪電池的轉(zhuǎn)子振動(dòng)研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

2 吉利;磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D];西安理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2722917