非线性径向主动电磁轴承—转子系统的耦合动力学特性及稳定性 被引量：9

1

作者 吕延军 刘恒 虞烈 《机械强度》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期301-306,共6页

研究径向主动电磁轴承支承的不对称转子系统的动力行为及稳定性。转子模型中考虑了陀螺效应,结合分散PID(proportionalintegraldifferential)控制器方程和转子运动方程,形成系统方程。将预估—校正机理和Newton-Raphson方法相结合,给出... 研究径向主动电磁轴承支承的不对称转子系统的动力行为及稳定性。转子模型中考虑了陀螺效应,结合分散PID(proportionalintegraldifferential)控制器方程和转子运动方程,形成系统方程。将预估—校正机理和Newton-Raphson方法相结合,给出一种径向主动电磁轴承—转子系统线性失稳转速即Hopf分岔点所对应转速的计算方法。基于打靶法及将预估—校正机理和打靶法相结合形成的一种轨迹预测追踪的延续算法,研究系统非线性不平衡周期响应及稳定性边界。结合Floquet分岔理论研究随系统控制参数改变径向主动电磁轴承—转子系统周期运动的局部稳定性和分岔行为。 展开更多

关键词 磁悬浮转子系统 陀螺效应 非线性动力学 稳定性 分岔

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磁悬浮永磁同步电机转子系统的参数辨识与控制 被引量：5

2

作者 王波 耿海鹏 杜廷琛 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期106-116,共11页

针对磁悬浮永磁同步电机转子系统在悬浮控制过程中,由于磁力参数不准确从而影响控制器的优化设计甚至破坏系统稳定性的问题,提出一种基于高斯调制函数法的磁力参数辨识方法,并设计滑模控制律对转子的稳态悬浮进行控制。首先,让磁悬浮转... 针对磁悬浮永磁同步电机转子系统在悬浮控制过程中,由于磁力参数不准确从而影响控制器的优化设计甚至破坏系统稳定性的问题,提出一种基于高斯调制函数法的磁力参数辨识方法,并设计滑模控制律对转子的稳态悬浮进行控制。首先,让磁悬浮转子系统在PID控制下闭环稳定,再以多正弦信号激励系统,利用高斯函数作为调制函数,对磁悬浮转子系统连续动力学模型进行数字调制积分,从而建立离散等价参数辨识模型;然后,选择与磁悬浮转子系统频带覆盖范围相匹配的尺度参数构建高斯调制函数,对磁悬浮永磁同步电机实验台的磁力参数进行辨识;最后,依据辨识所得的模型参数设计滑模控制器,实现永磁同步电机转子的稳态悬浮。所提方法避免了对微分信号的直接处理,同时又回避了积分初值问题,能够便捷、有效地辨识磁力参数;所设计的滑模控制器使得磁悬浮转子系统拥有更好的稳态和动态性能。实验结果表明:根据所提方法设计的滑模控制器能够使转子在0.2 s内到达目标位置并保持稳定,其调节时间仅为PID控制的40%。 展开更多

关键词 永磁同步电机 磁悬浮转子系统 PID控制 参数辨识 滑模控制 调制函数

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欠传感器磁悬浮转子测量系统的设计与研究

3

作者 王晓光 胡业发 +1 位作者 江征风 周祖德 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第8期16-18,共3页

在磁悬浮转子系统的应用中 ,位移传感器的个数与布置是系统设计的一个重要课题。在此分析了磁悬浮转子应用系统的传感器空间布置的问题。提出了欠传感器磁悬浮转子系统的设计思想。并具体给出了一个欠传感器磁悬浮转子系统的测控方案。... 在磁悬浮转子系统的应用中 ,位移传感器的个数与布置是系统设计的一个重要课题。在此分析了磁悬浮转子应用系统的传感器空间布置的问题。提出了欠传感器磁悬浮转子系统的设计思想。并具体给出了一个欠传感器磁悬浮转子系统的测控方案。对欠传感器磁悬浮系统在三维空间的测量信号进行了研究 。 展开更多

关键词 磁悬浮转子系统 位移传感器 测量信号 解耦 分离

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磁悬浮转子系统中涡流传感器的工作特性研究 被引量：2

4

作者 王晓光 蔡财华 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第2期1-3,共3页

根据涡流位移传感器的工作原理及其在磁悬浮转子系统中的应用,介绍磁悬浮转子的工作环境以及对传感器的影响,分析涡流传感器在变化磁场环境下的误差来源以及表现形式,设计实验并测试了涡流传感器在变化磁场环境中的工作特性。实验结果表... 根据涡流位移传感器的工作原理及其在磁悬浮转子系统中的应用,介绍磁悬浮转子的工作环境以及对传感器的影响,分析涡流传感器在变化磁场环境下的误差来源以及表现形式,设计实验并测试了涡流传感器在变化磁场环境中的工作特性。实验结果表明:磁力轴承的变化磁场以及磁滞特性也是影响涡流传感器测量精度的一个重要原因,磁悬浮转子检测系统需要考虑磁场环境对测量精度的影响,对进一步提高磁悬浮转子的控制精度具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 磁悬浮转子系统 涡流传感器 气隙磁场 剩磁

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磁悬浮转子系统振动的理论与实验研究

5

作者 张薇薇 胡业发 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第7期890-893,共4页

以自主研制的磁悬浮转子系统为研究对象,运动拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,通过Matlab编制相应程序计算了系统在不同支承条件下临界转速及模态振型,计算得到转子在无支承条件下的一阶临界转速为75 Hz,控制作用下的一阶临界转速为... 以自主研制的磁悬浮转子系统为研究对象,运动拉格朗日方程建立了系统的动力学方程,通过Matlab编制相应程序计算了系统在不同支承条件下临界转速及模态振型,计算得到转子在无支承条件下的一阶临界转速为75 Hz,控制作用下的一阶临界转速为110 Hz。采用丹麦B&K振动测试仪测量主轴在不同转速下的振动分布,获得了主轴的振动谱线分布图,结果表明:磁悬浮转子系统的模态振型不仅与转子本身的结构特性有关,还取决于控制系统,这些结论对进一步优化设计磁悬浮转子系统提供了有益的参考。 展开更多

关键词 振动 临界转速 模态振型 磁悬浮转子系统

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新型垂直轴磁悬浮风机转子系统构建及其控制策略分析 被引量：1

6

作者 叶云洋 陈文明 《科技创新与应用》 2020年第22期23-24,共2页

垂直轴风力发电机具有结构简单、噪声低、制造和维护成本低等优点,在中小型风力发电机中具有较广阔的市场前景,但传统的垂直轴风力机由于启动性能较差、风能利用率较低因而没有得到广泛应用,而现有的磁悬浮垂直轴风力发电机由于其较高... 垂直轴风力发电机具有结构简单、噪声低、制造和维护成本低等优点,在中小型风力发电机中具有较广阔的市场前景,但传统的垂直轴风力机由于启动性能较差、风能利用率较低因而没有得到广泛应用,而现有的磁悬浮垂直轴风力发电机由于其较高的损耗率和较高的成本也没有得到普及。文章构建了一种新型的垂直轴磁悬浮发电机转子系统,并根据风机的实际工作状况提出了基于最大风能跟踪的自适应智能控制策略,保证风机风能利用率的同时降低损耗,为垂直轴风机的发展提供了一条新的思路。 展开更多

关键词 垂直轴风力发电机 磁悬浮转子系统 自适应智能控制

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磁悬浮转子系统耦合特性测试方法及测试台的设计

7

作者 王晓光 胡业发 +1 位作者 江征风 周祖德 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第4期18-20,27,共4页

磁悬浮转子系统中 ,根据磁力轴承工作原理 ,径向磁力轴承内存在力耦合、磁耦合 ;径向磁力轴承之间存在力耦合、力矩耦合。这些耦合现象对磁悬浮转子系统的结构设计、系统建模和控制系统的设计都有影响。在对磁悬浮转子系统耦合特性研究... 磁悬浮转子系统中 ,根据磁力轴承工作原理 ,径向磁力轴承内存在力耦合、磁耦合 ;径向磁力轴承之间存在力耦合、力矩耦合。这些耦合现象对磁悬浮转子系统的结构设计、系统建模和控制系统的设计都有影响。在对磁悬浮转子系统耦合特性研究的基础上 ,提出了磁悬浮转子系统耦合特性测试的实验方法。并且提出了相应测试实验台的设计方案。 展开更多

关键词 磁悬浮转子系统 力耦合 力矩耦合 测试方法 测试台 设计 磁力轴承

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小轴向尺寸磁悬浮转子系统机械耦合的研究 被引量：5

8

作者 王晓光 胡业发 +1 位作者 江征风 周祖德 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期814-817,共4页

分析了小轴向尺寸磁悬浮转子系统的机械耦合问题。导出了磁悬浮转子系统在三维空间的机械耦合的计算方法 ,给出了各参数在小轴向尺寸情况下对机械耦合的影响曲线。在此基础上 ,探讨了小轴向尺寸磁悬浮转子系统中传感器的布置及测量方式... 分析了小轴向尺寸磁悬浮转子系统的机械耦合问题。导出了磁悬浮转子系统在三维空间的机械耦合的计算方法 ,给出了各参数在小轴向尺寸情况下对机械耦合的影响曲线。在此基础上 ,探讨了小轴向尺寸磁悬浮转子系统中传感器的布置及测量方式对机械耦合的影响。得出磁悬浮转子系统的机械耦合是由系统的机械结构特性导致的 ,传感器的个数及其空间安置位置对机械耦合有影响等结论。 展开更多

关键词 小轴向尺寸磁悬浮转子系统 机械耦合 传感器布置 直接测量 差动测量

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车载磁悬浮转子系统动力学特性

9

作者 陈松尧 王东雄 +1 位作者 易涛 李松 《湖北汽车工业学院学报》 2024年第3期1-7,共7页

针对车载磁悬浮转子系统的动力学耦合问题,引入欧拉角坐标变换法,基于七自由度车辆动力学模型与五自由度转子动力学模型建立了车载磁悬浮转子系统动力学耦合模型,对模型有效性进行了验证,并对不同路面激励和磁悬浮轴承控制参数下的系统... 针对车载磁悬浮转子系统的动力学耦合问题,引入欧拉角坐标变换法,基于七自由度车辆动力学模型与五自由度转子动力学模型建立了车载磁悬浮转子系统动力学耦合模型,对模型有效性进行了验证,并对不同路面激励和磁悬浮轴承控制参数下的系统动力学特性进行了研究。结果表明:车载磁悬浮转子系统存在动力学耦合效应,动态响应中出现了车辆垂向激振频率与转子旋转频率;车辆系统与磁悬浮转子系统的振幅随路面激励振幅的增加而增大,随路面激励频率的增加而减小;在一定范围内增加比例系数和微分系数将减小系统的振幅。 展开更多

关键词 动力学耦合 坐标变换 路面激励 控制参数 车载磁悬浮转子系统

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磁悬浮轴承转子系统动态特性的实验研究 被引量：11

10

作者 谢振宇 徐龙祥 +2 位作者 李迎 丘大谋 虞烈 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期30-37,共8页

通过激振实验获得磁悬浮轴承转子系统的动态特性参数,并与实际运行状态进行比较。结果表明,激振实验能够获得系统在高速旋转状态下的稳定性、临界转速及其与控制参数间的关系。另一方面,激振实验结果表明,某些临界转速值对控制参数的灵... 通过激振实验获得磁悬浮轴承转子系统的动态特性参数,并与实际运行状态进行比较。结果表明,激振实验能够获得系统在高速旋转状态下的稳定性、临界转速及其与控制参数间的关系。另一方面,激振实验结果表明,某些临界转速值对控制参数的灵敏度很小,无法通过改变控制参数,改变这些临界转速值。 展开更多

关键词 航空发动机 磁悬浮轴承转子系统 动态特性 实验研究 激振

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磁悬浮轴承-转子系统的分岔与混沌特性 被引量：3

11

作者 孙保苍 邱飞宇 何仁 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期23-25,共3页

研究磁悬浮轴承-转子系统主共振情形时的非线性动力学行为。由Taylor级数展开得到非线性电磁力的表达式。用Lung-Kutta法计算系统的运动响应。借助Poincare影射和Lyapunov指数对系统的运动形态进行分析。结果发现了在主共振情形下系统... 研究磁悬浮轴承-转子系统主共振情形时的非线性动力学行为。由Taylor级数展开得到非线性电磁力的表达式。用Lung-Kutta法计算系统的运动响应。借助Poincare影射和Lyapunov指数对系统的运动形态进行分析。结果发现了在主共振情形下系统中由环面破裂产生的混沌现象及之后的由倍周期分岔导致的混沌现象。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承-转子系统 非线性动力学 主共振 分岔 混沌

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磁悬浮轴承转子动力学分析及其主动控制研究 被引量：2

12

作者 宋骏琛 欧阳慧珉 张广明 《机电工程技术》 2014年第12期165-168,共4页

转子是磁悬浮轴承系统旋转机械的核心部件,其性能与系统稳定性及各项技术指标紧密相连。磁悬浮轴承转子系统以其高转速,高功效的特点已成为当代旋转机械系统的核心,有效提高其安全性能已经成为研究因素里的重中之重。综述了磁悬浮轴承... 转子是磁悬浮轴承系统旋转机械的核心部件,其性能与系统稳定性及各项技术指标紧密相连。磁悬浮轴承转子系统以其高转速,高功效的特点已成为当代旋转机械系统的核心,有效提高其安全性能已经成为研究因素里的重中之重。综述了磁悬浮轴承转子系统动力学特性研究内容的现状和研究方法的应用,以及转子振动主动控制的几种方式,分别针对每个要素的不同研究方法做出了分析与总结,旨在对磁悬浮轴承转子振动控制技术的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承转子系统 动力学特性 主动控制

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磁力轴承-转子-基础系统的耦合动力学分析 被引量：2

13

作者 张薇薇 胡业发 《机械制造》 2009年第2期4-7,共4页

研究了基础运动对磁力轴承转子系统动力学特性的影响,结合转子运动方程和系统控制器的电学微分方程,分析了陀螺效应、传感器与磁轴承非共点安装对系统动力学性能的影响,建立了磁悬浮轴承-转子-基础系统的机电耦合动力学模型,应用所建模... 研究了基础运动对磁力轴承转子系统动力学特性的影响,结合转子运动方程和系统控制器的电学微分方程,分析了陀螺效应、传感器与磁轴承非共点安装对系统动力学性能的影响,建立了磁悬浮轴承-转子-基础系统的机电耦合动力学模型,应用所建模型对5自由度磁悬浮转子系统进行了动力学性能分析。结果表明,基础的支承刚度对转子的摆动频率及临界转速影响显著,该模型适用于5自由度磁悬浮轴承-转子-基础系统的动力学性能研究。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承-转子系统 基础运动 耦合动力学 涡动频率

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磁悬浮轴承-转子系统非线性行为的控制 被引量：2

14

作者 孙保苍 梁荣生 陈威 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期11-14,共4页

利用状态反馈法,对磁悬浮轴承-转子系统的振动进行控制。通过理论推导,证明在原点附近,可近似地将受控系统分解为两个渐近稳定的子系统之和。借助数值仿真对转子受控前后的运动响应进行分析,以验证该控制方案的有效性。通过比较发现,提... 利用状态反馈法,对磁悬浮轴承-转子系统的振动进行控制。通过理论推导,证明在原点附近,可近似地将受控系统分解为两个渐近稳定的子系统之和。借助数值仿真对转子受控前后的运动响应进行分析,以验证该控制方案的有效性。通过比较发现,提出的状态反馈控制方案不但能控制转子的周期运动,而且对该系统的概周期运动和混沌运动也能进行有效控制。 展开更多

关键词 振动与波 状态反馈控制 渐近稳定 非线性动力学 磁悬浮轴承-转子系统

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磁悬浮支撑转子系统PID寻优控制

15

作者 戴建兴 安跃军 +4 位作者 安辉 陆艳君 韩影 薛丽萍 杨霞 《电工技术》 2022年第16期10-15,共6页

建立磁悬浮支撑转子系统来代替机械轴承,旨在避免轴承受热膨胀抱死问题。在MATLAB/Simulink中搭建了真空泵用驱动电机的转子悬浮控制系统模型,给出了一种主动磁悬浮的PID参数寻优运算方案,依靠改进的模糊PID控制器进行动态仿真,仿真结... 建立磁悬浮支撑转子系统来代替机械轴承,旨在避免轴承受热膨胀抱死问题。在MATLAB/Simulink中搭建了真空泵用驱动电机的转子悬浮控制系统模型,给出了一种主动磁悬浮的PID参数寻优运算方案,依靠改进的模糊PID控制器进行动态仿真,仿真结果表明该PID寻优控制对磁轴承控制有积极的作用。 展开更多

关键词 磁悬浮支撑转子系统 模糊PID寻优控制 SIMULINK仿真

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参数不确定下的磁悬浮双转子系统的动态特性

16

作者 张辰川 王念先 王东雄 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第3期14-20,共7页

目前,关于电磁轴承支承特性的研究大多是基于PID类传递函数明确的控制算法展开的,而非线性控制算法的模糊属性导致难以建立电磁轴承的支承刚度和阻尼模型,系统的支承特性存在不确定性,从而难以对此类磁悬浮系统的动力学特性展开研究。为... 目前,关于电磁轴承支承特性的研究大多是基于PID类传递函数明确的控制算法展开的,而非线性控制算法的模糊属性导致难以建立电磁轴承的支承刚度和阻尼模型,系统的支承特性存在不确定性,从而难以对此类磁悬浮系统的动力学特性展开研究。为此,针对支承特性不确定下的磁悬浮双转子系统,首先,运用有限元法建立了磁悬浮双转子系统的理论模型;其次,将电磁轴承支承特性中的不确定量转化为‘未知而有界’的区间;最后,基于Chebyshev正交多项式的区间分析方法对磁悬浮双转子系统的动态特性展开了研究。研究结果表明,低频峰值响应的不确定度与等效刚度和阻尼呈现幂函数变化关系。 展开更多

关键词 磁悬浮双转子系统 支承特性不确定 区间分析法 动态特性

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磁悬浮硬盘转子系统中磁力轴承控制参数的选择

17

作者 刘明尧 胡业发 周祖德 《石油天然气学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期399-400,共2页

在磁悬浮硬盘转子系统中,磁力轴承的特点是支承性可调节;但这种支承性是非线性的,有时会出现负刚度,导致系统不稳定,需要通过选择控制器参数来控制。为此,从磁悬浮硬盘转子系统的稳定性和磁力轴承支承特性的非线性分析出发,提出了控制... 在磁悬浮硬盘转子系统中,磁力轴承的特点是支承性可调节;但这种支承性是非线性的,有时会出现负刚度,导致系统不稳定,需要通过选择控制器参数来控制。为此,从磁悬浮硬盘转子系统的稳定性和磁力轴承支承特性的非线性分析出发,提出了控制参数的选择方法。 展开更多

关键词 磁悬浮硬盘转子系统 磁力轴承 支承性 控制器 参数选择

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