磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)控制方法及其穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-11 02:04
磁浮軸承作為一種高科技產(chǎn)品,是支承領(lǐng)域的重要變革,它具有深遠(yuǎn)的意義和廣泛的應(yīng)用前景,其實(shí)用價(jià)值不可估量。本文針對(duì)非線性磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的特點(diǎn),研究磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的控制方法以及穩(wěn)定性。本文首先闡述了磁浮軸承的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本原理,采用二元Taylor級(jí)數(shù)對(duì)該系統(tǒng)電磁力進(jìn)行了簡(jiǎn)化,分析了各種簡(jiǎn)化的效果。采用Matlab對(duì)PD和PID兩種控制方法的控制效果做了仿真比較,結(jié)果顯示PD控制方法存在穩(wěn)態(tài)誤差,而PID控制方法中的積分環(huán)節(jié)能有效減小誤差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。其次,研究了PID控制器的廣義柔度隨控制器參數(shù)變化和無慣性環(huán)節(jié)情況下PID控制系統(tǒng)的頻率特性,給出了磁浮軸承的剛度、阻尼與控制系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系。通過仿真可克服磁浮軸承控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試的盲目性,仿真結(jié)果可為磁浮軸承控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供理論參考。第三,用多尺度法研究了磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率響應(yīng)特性,揭示了系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線的共振區(qū)、反相區(qū)以及因參量變化所引起共振區(qū)的變化。第四,建立了剛性磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)空間狀態(tài)方程,用數(shù)值積分法和龐加萊映射方法對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。得到了系統(tǒng)在某些參數(shù)域中的波形圖、相圖、軸心軌跡、頻譜圖以...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
八磁極定子實(shí)物圖圖2一5轉(zhuǎn)子仿真下的八磁極定子磁力線分布圖]sl,圖2一8為八磁極定子磁感應(yīng)強(qiáng)度
缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流較大,但可以通過在轉(zhuǎn)子上加硅鋼片環(huán)來加以削弱。圖2一3徑向軸承周向NSSN布置本文選用周向NSSN布置的徑向磁浮軸承,即圖2一3中所示。八磁極磁浮軸承定子實(shí)物圖如圖2一4所示,可看出其外貌與電機(jī)定子結(jié)構(gòu)相仿,轉(zhuǎn)子如圖2一5所示,圖2一6為安裝轉(zhuǎn)子的中心軸剛。圖2一7為ANsys環(huán)境圖2一4八磁極定子實(shí)物圖圖2一5轉(zhuǎn)子仿真下的八磁極定子磁力線分布圖]sl,圖2一8為八磁極定子磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖,圖2一9為八磁極定子磁力分布圖[’8}。表1一1為磁浮軸承轉(zhuǎn)子系
圖2一八磁極定子磁力線分布圖圖2一8八磁極定子磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖表1一1磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)表參參數(shù)名名參考值值參數(shù)名名參考值值磁磁極面積凡凡1.20x10一mZZZ線圈匝數(shù)NNN80匝匝徑徑向氣隙000c2x10一4mmm偏置電流幾幾4AAA磁磁導(dǎo)率巧巧4兀x10一7NA一222轉(zhuǎn)子質(zhì)量mmm0.434kg
本文編號(hào):2909703
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
八磁極定子實(shí)物圖圖2一5轉(zhuǎn)子仿真下的八磁極定子磁力線分布圖]sl,圖2一8為八磁極定子磁感應(yīng)強(qiáng)度
缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流較大,但可以通過在轉(zhuǎn)子上加硅鋼片環(huán)來加以削弱。圖2一3徑向軸承周向NSSN布置本文選用周向NSSN布置的徑向磁浮軸承,即圖2一3中所示。八磁極磁浮軸承定子實(shí)物圖如圖2一4所示,可看出其外貌與電機(jī)定子結(jié)構(gòu)相仿,轉(zhuǎn)子如圖2一5所示,圖2一6為安裝轉(zhuǎn)子的中心軸剛。圖2一7為ANsys環(huán)境圖2一4八磁極定子實(shí)物圖圖2一5轉(zhuǎn)子仿真下的八磁極定子磁力線分布圖]sl,圖2一8為八磁極定子磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖,圖2一9為八磁極定子磁力分布圖[’8}。表1一1為磁浮軸承轉(zhuǎn)子系
圖2一八磁極定子磁力線分布圖圖2一8八磁極定子磁感應(yīng)強(qiáng)度分布圖表1一1磁浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)參數(shù)表參參數(shù)名名參考值值參數(shù)名名參考值值磁磁極面積凡凡1.20x10一mZZZ線圈匝數(shù)NNN80匝匝徑徑向氣隙000c2x10一4mmm偏置電流幾幾4AAA磁磁導(dǎo)率巧巧4兀x10一7NA一222轉(zhuǎn)子質(zhì)量mmm0.434kg
本文編號(hào):2909703
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