【摘要】： 高轉(zhuǎn)速、輕結(jié)構(gòu)是近代高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的設(shè)計(jì)趨勢(shì),它提高了旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能,但也引發(fā)出許多嚴(yán)重的失穩(wěn)現(xiàn)象。對(duì)于這些問(wèn)題的分析和解決,在當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代,對(duì)于工程人員來(lái)說(shuō)應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)解決問(wèn)題顯得尤為重要。由于基于有限元理論的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析軟件的不斷出現(xiàn),計(jì)算方法也日趨成熟,利用計(jì)算機(jī)仿真分析,可以很好的模擬轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的非線性特性。利用各種計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模、仿真與控制是一種快速分析和解決轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的有效途徑。 本文從轉(zhuǎn)子—軸承系統(tǒng)的實(shí)際工作情況出發(fā),對(duì)考慮基礎(chǔ)影響的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)建模進(jìn)行了研究。針對(duì)本文給定的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)力學(xué)模型,應(yīng)用文中采用的方法,建立了模型的動(dòng)力學(xué)方程。對(duì)于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析計(jì)算,本文選擇ANSYS有限元分析軟件對(duì)三盤轉(zhuǎn)子模型系統(tǒng)建模,并對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,計(jì)算結(jié)果比較好的反映了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。計(jì)算結(jié)果以圖表形式給出,其中大量的云圖十分形象真實(shí)的表現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的模態(tài)和在受力情況下的轉(zhuǎn)子響應(yīng)情況。本文討論了用可控?cái)D壓油膜阻尼器軸承主動(dòng)施加控制力的方案,利用MATLAB軟件采用Riccati傳遞矩陣法編制了計(jì)算轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡響應(yīng)的程序,繪制了轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速和非臨界轉(zhuǎn)速的響應(yīng)和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)軌跡。 對(duì)于參數(shù)不確定的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)主動(dòng)控制,要求能夠?qū)崿F(xiàn)在線補(bǔ)償系統(tǒng)的不確定特性和提供各種激勵(lì)力,使控制器對(duì)系統(tǒng)參數(shù)或激勵(lì)力的擾動(dòng)具有良好的魯棒性,以期控制振動(dòng)的同時(shí),能夠進(jìn)一步完善系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進(jìn)行魯棒控制的研究是轉(zhuǎn)子振動(dòng)主動(dòng)控制研究的發(fā)展方向。對(duì)具有大量不確定性因素的轉(zhuǎn)子系統(tǒng),應(yīng)用魯棒控制理論對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制進(jìn)行了理論分析和研究。本文針對(duì)單盤轉(zhuǎn)子模型,設(shè)計(jì)了魯棒H∞次優(yōu)控制器,并利用MATLAB的Simulink工具箱對(duì)該控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制的仿真結(jié)果比較理想。
【學(xué)位授予單位】：四川理工學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH113
【圖文】：

圖 2-1 軸系質(zhì)量離散化(Figure2-1 dissociation of the shafts’ mass)和diJ 分別為簡(jiǎn)化到結(jié)點(diǎn) i 處的質(zhì)量、極轉(zhuǎn)動(dòng)( d)diJ 分別為原位于結(jié)點(diǎn) i 處葉輪的質(zhì)量、極dj 和 l 分別為對(duì)應(yīng)軸段單位長(zhǎng)的質(zhì)量、極轉(zhuǎn)即iiμ l，其余類推。，結(jié)點(diǎn)間的第i個(gè)軸段由s個(gè)截面尺寸不同的質(zhì)量、極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、直徑轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和長(zhǎng)度分別應(yīng)質(zhì)心到左端截面的距離為ka ( k = 1,2,...,s)，

圖 2-1 軸系質(zhì)量離散化(Figure2-1 dissociation of the shafts’ mass)diJ 分別為簡(jiǎn)化到結(jié)點(diǎn) i 處的質(zhì)量、極轉(zhuǎn)動(dòng)( d)diJ 分別為原位于結(jié)點(diǎn) i 處葉輪的質(zhì)量、極dj 和 l 分別為對(duì)應(yīng)軸段單位長(zhǎng)的質(zhì)量、極轉(zhuǎn)iiμ l，其余類推。結(jié)點(diǎn)間的第i個(gè)軸段由s個(gè)截面尺寸不同的量、極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、直徑轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和長(zhǎng)度分應(yīng)質(zhì)心到左端截面的距離為ka ( k = 1,2,...,s)

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