磁悬浮飞轮技术及其应用研究 被引量：19

1

作者 吴刚 刘昆 张育林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期385-390,共6页

针对目前卫星上使用的滚珠轴承动量飞轮的不足,概要介绍了磁悬浮飞轮的优点及其分类。首先综述了应用于卫星姿态控制执行机构的磁悬浮飞轮的发展历史与研究现状,重点分析了磁悬浮飞轮的主要关键技术。其次阐述了两轴主动控制型磁悬浮飞... 针对目前卫星上使用的滚珠轴承动量飞轮的不足,概要介绍了磁悬浮飞轮的优点及其分类。首先综述了应用于卫星姿态控制执行机构的磁悬浮飞轮的发展历史与研究现状,重点分析了磁悬浮飞轮的主要关键技术。其次阐述了两轴主动控制型磁悬浮飞轮应用于卫星姿态控制的适应性,较为全面的介绍了我们在磁悬浮飞轮技术研究上的工作与进展。最后展望了磁悬浮飞轮技术未来应用的发展方向,针对我国空间技术发展的实际需求提出了目前应重点研究的方向。 展开更多

关键词 姿态控制 磁悬浮飞轮 研究现状 关键技术 应用研究

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采用SMA驱动的小型空间磁悬浮飞轮锁紧机构 被引量：15

2

作者 闫晓军 张小勇 +1 位作者 聂景旭 张绍卫 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期127-131,共5页

磁悬浮飞轮锁紧机构在卫星发射时锁紧飞轮,减小其振动和冲击载荷;在发射后解锁,保证飞轮正常工作.目前已有的以火工品或步进电机驱动的锁紧机构具有冲击大、体积较大、不可重复使用等缺点.提出了一种采用形状记忆合金(SMA,Shape Memory ... 磁悬浮飞轮锁紧机构在卫星发射时锁紧飞轮,减小其振动和冲击载荷;在发射后解锁,保证飞轮正常工作.目前已有的以火工品或步进电机驱动的锁紧机构具有冲击大、体积较大、不可重复使用等缺点.提出了一种采用形状记忆合金(SMA,Shape Memory Alloy)驱动的空间磁悬浮飞轮锁紧机构的设计方案,并在Liang本构模型的基础上发展了机构驱动单元的设计方法.之后,完成了锁紧机构的样机研制和调试,并开展了地面的性能测试、振动试验和高温环境试验.研究结果表明:SMA锁紧机构安装体积小,在星载28 V电压下能在6 s内完全锁紧,在1 s内完全解锁,并能够通过振动和环境实验.SMA驱动的磁悬浮飞轮锁紧机构具有锁紧力大、同步性好、可重复使用、低冲击、无污染等优势,有很大的工程应用潜力. 展开更多

关键词 形状记忆合金 磁悬浮飞轮 空间锁紧机构 本构模型 设计方法

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磁悬浮飞轮用可重复抱式锁紧装置 被引量：14

3

作者 刘强 房建成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1802-1810,共9页

针对磁悬浮飞轮锁紧装置用整体碳纤维弹片不便拆卸和一次性锁紧装置不可重复锁紧/解锁的缺点,提出了一种基于分立式弹片释放机构的可重复抱式锁紧装置。介绍了锁紧装置的结构、工作原理和弹片方案,通过将弹片释放机构等效为悬臂梁-质量... 针对磁悬浮飞轮锁紧装置用整体碳纤维弹片不便拆卸和一次性锁紧装置不可重复锁紧/解锁的缺点,提出了一种基于分立式弹片释放机构的可重复抱式锁紧装置。介绍了锁紧装置的结构、工作原理和弹片方案,通过将弹片释放机构等效为悬臂梁-质量块模型,对其进行了静力学和动力学分析。基于分析结果,选择灵敏度较高的结构参数作为优化设计变量,并考虑结构强度、解锁力和一阶共振频率,以软件iSIGHT为平台,对弹片进行多学科优化设计。优化结果表明,弹片个数为10时,弹片总质量达到最小为207g,比初始质量477g减少了56.6%。根据优化结果加工了一套锁紧装置,并利用正弦扫频振动和随机振动试验对其进行验证,验证结果显示该锁紧装置能够有效保护飞轮系统。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 锁紧装置 优化设计 静力学 动力学

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磁悬浮飞轮锁紧装置及其优化设计 被引量：13

4

作者 刘强 房建成 +1 位作者 韩邦成 白国长 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1814-1821,共8页

针对磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置不可重复锁紧/释放的缺点,提出了一种基于电机、碳纤维弹片和钢丝绳的可重复锁紧装置,并给出了锁紧装置的结构和工作原理。根据执行锁紧过程碳纤维变形状况,将其分为弯曲变形和受压变形两个阶段,并在此... 针对磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置不可重复锁紧/释放的缺点,提出了一种基于电机、碳纤维弹片和钢丝绳的可重复锁紧装置,并给出了锁紧装置的结构和工作原理。根据执行锁紧过程碳纤维变形状况,将其分为弯曲变形和受压变形两个阶段,并在此基础上对锁紧装置进行了受力分析。利用多学科优化软件iSIGHT集成有限元分析软件对碳纤维弹片进行了优化设计,以材料强度、结构反力和共振频率多学科要求同时作为约束条件,采用针对离散变量的全域遍数法嵌套连续变量的序列二次规划法对碳纤维弹片质量进行优化。优化结果显示,碳纤维弹片个数为12时,碳纤维质量达到最小为46g,比初始质量112g减少了59%。结果表明,该优化方法提高了锁紧装置设计的可靠性和效率,对飞轮系统整体优化设计有重要意义。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 锁紧装置 多学科优化设计 混合离散变量 有限元 磁轴承

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磁悬浮飞轮锁紧保护技术研究与发展现状 被引量：11

5

作者 刘强 房建成 韩邦成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2465-2475,共11页

介绍了国内外常用的磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置和可重复锁紧装置,分析了它们的结构和工作原理。综述了这些磁悬浮飞轮用锁紧装置的研究现状及其在卫星姿态控制系统中的应用。介绍了国外一次性内/外锁紧方案,结合各种方案结构示意图,给... 介绍了国内外常用的磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置和可重复锁紧装置,分析了它们的结构和工作原理。综述了这些磁悬浮飞轮用锁紧装置的研究现状及其在卫星姿态控制系统中的应用。介绍了国外一次性内/外锁紧方案,结合各种方案结构示意图,给出了不同锁紧装置的适用场合。为克服一次性锁紧装置不可重复锁紧/解锁的缺点,论述了国内可重复锁紧装置的发展过程,重点分析了基于楔形块自锁的可重复内锁紧装置和可重复抱式外锁紧装置。展望了锁紧保护技术的未来发展方向,指出基于单执行机构的可重复内锁紧装置、高锁紧刚度、高阻尼可重复锁紧装置和锁紧保护效果评价方法是磁悬浮飞轮保护技术的研究重点。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 锁紧装置 姿态控制 磁轴承

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磁悬浮飞轮自动锁紧系统的研制 被引量：8

6

作者 刘晓东 余立辉 《机械与电子》 2007年第3期33-36,47,共5页

介绍了一套磁悬浮飞轮自动锁紧系统的机械运动和运动控制2个部分,实现了磁悬浮飞轮的自动锁紧和释放,满足飞轮在卫星发射过程中的要求,并达到保护飞轮主体的目的。运动控制系统的核心是单片机MSP430。最后研制了锁紧力测试装置,用来测... 介绍了一套磁悬浮飞轮自动锁紧系统的机械运动和运动控制2个部分,实现了磁悬浮飞轮的自动锁紧和释放,满足飞轮在卫星发射过程中的要求,并达到保护飞轮主体的目的。运动控制系统的核心是单片机MSP430。最后研制了锁紧力测试装置,用来测量机构锁紧过程中锁紧力的大小,从而可以有效地调节运动行程。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 运动控制 单片机 力传感器

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磁悬浮飞轮优化设计与实验 被引量：9

7

作者 刘强 武登云 +1 位作者 韩邦成 樊亚洪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1324-1331,共8页

针对在轨磁悬浮飞轮转子系统,考虑发射主动段振动工况,提出一种基于灵敏度分析的多学科优化设计方法。通过比较分析内、外锁紧方案对锁紧状态飞轮转子系统共振频率的影响,得到了较优的抱式外锁紧方案。在此基础上,对飞轮转子进行灵敏度... 针对在轨磁悬浮飞轮转子系统,考虑发射主动段振动工况,提出一种基于灵敏度分析的多学科优化设计方法。通过比较分析内、外锁紧方案对锁紧状态飞轮转子系统共振频率的影响,得到了较优的抱式外锁紧方案。在此基础上,对飞轮转子进行灵敏度分析,并选择高灵敏度结构参数作为优化设计变量。考虑其结构强度、转动惯量、控制性能、自由状态和锁紧状态一阶共振频率,以飞轮转子质量最小为优化目标,利用序列二次规划法对其进行多学科优化设计。优化结果表明,在满足发射振动工况下,飞轮转子极转动惯量与质量的数值比达到最大为0.0070,比初始值0.0064提高了9.4%。该优化方法提高了飞轮转子设计的可靠性和效率,其首次在轨实验成功对我国磁悬浮飞轮空间应用具有重要意义。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 优化设计 灵敏度 锁紧机构 空间应用

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超声电机在磁悬浮飞轮锁紧装置中的应用 被引量：9

8

作者 李晓牛 周盛强 +1 位作者 姚志远 芦小龙 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期555-559,720,共5页

为了保护卫星发射阶段磁悬浮飞轮系统,设计了一种超声电机驱动的锁紧装置,实现了锁紧和解锁功能,达到保护飞轮的目的。锁紧装置包括机械结构部分和驱动控制部分。机械结构部分使用旋转型行波超声电机做驱动源,传动部分采用蜗轮蜗杆带动... 为了保护卫星发射阶段磁悬浮飞轮系统,设计了一种超声电机驱动的锁紧装置,实现了锁紧和解锁功能,达到保护飞轮的目的。锁紧装置包括机械结构部分和驱动控制部分。机械结构部分使用旋转型行波超声电机做驱动源,传动部分采用蜗轮蜗杆带动执行机构锁紧飞轮转子。驱动控制部分的核心为单片机和超声电机驱动电路,并进行了超声电机驱动的锁紧装置试验。试验表明:锁紧和解锁过程中电机的输入功率分别为7.6 W和6.7 W,电学输入参数稳定;在许用范围内电机温升4°C;锁紧装置可在沿飞轮径向产生171N锁紧力。超声电机驱动的锁紧装置具有重量轻、占用空间小、简化了传动部分设计的优点,为磁悬浮飞轮系统的进一步小型化提供了可能。 展开更多

关键词 超声电机 磁悬浮飞轮 锁紧装置 驱动控制

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磁悬浮飞轮新型锁紧装置的振动测试与分析 被引量：5

9

作者 刘强 房建成 韩邦成 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期926-930,1034,共5页

为了检验新型可重复锁紧装置在卫星发射主动段对磁悬浮飞轮的保护效果,采用三轴正弦扫频振动和随机振动模拟发射振动工况对其进行振动测试实验。提出了基于电涡流位移传感器的转子振动位移检测方法,以及基于扫描电子显微镜(scanning ele... 为了检验新型可重复锁紧装置在卫星发射主动段对磁悬浮飞轮的保护效果,采用三轴正弦扫频振动和随机振动模拟发射振动工况对其进行振动测试实验。提出了基于电涡流位移传感器的转子振动位移检测方法,以及基于扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,简称SEM)和能量色散谱仪(energy dispersive spectroscopy,简称EDS)的锁紧接触面形貌分析方法,对锁紧装置的宏观、微观保护效果进行评估分析。振动测试结果表明,飞轮转子最大振动位移为45μm,小于100μm的飞轮保护间隙,锁紧装置对飞轮起到了有效的保护作用。微观分析则揭示出,锁紧接触面内存在脆性断裂和疲劳断裂两种微动磨损机制,并伴有氧化反应发生,可以采取微动抑制措施进一步改善锁紧保护效果。 展开更多

关键词 锁紧装置 磁悬浮飞轮 正弦扫频振动 随机振动 微动磨损

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磁悬浮飞轮不平衡振动前馈抑制方法与实验 被引量：4

10

作者 刘强 胡灯亮 +1 位作者 吴波 高宪鹏 《航天控制》 CSCD 北大核心 2017年第1期71-76,共6页

针对磁悬浮飞轮不平衡质量导致转子在高速旋转时径向振幅较大的缺点,提出了一种前馈抑制方法。建立了磁轴承转子动力学模型,基于达朗伯原理,分别得到了不平衡质量矩引起的动约束力和转子惯性轴偏离几何轴引起的离心力。仿真结果表明:转... 针对磁悬浮飞轮不平衡质量导致转子在高速旋转时径向振幅较大的缺点,提出了一种前馈抑制方法。建立了磁轴承转子动力学模型,基于达朗伯原理,分别得到了不平衡质量矩引起的动约束力和转子惯性轴偏离几何轴引起的离心力。仿真结果表明:转子两端的不平衡质量大小相等,转速为5000r/min时,飞轮转子采用前馈抑制方法后,转子径向振幅从12μm减小至2μm,减小约83%。实验结果与仿真结果一致,验证了前馈抑制方法可大幅度提高飞轮系统的稳定性。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 磁轴承 不平衡质量 前馈 仿真

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磁悬浮飞轮锁紧保护效果的检测 被引量：2

11

作者 刘强 房建成 韩邦成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期157-164,共8页

综合考虑磁悬浮飞轮系统及其现有锁紧机构的各项性能,提出了一套检验飞轮锁紧机构保护效果的方法。以可重复抱式锁紧机构为例,从飞轮系统性能、宏观振动响应和微观损伤三方面对锁紧机构的保护效果进行了评测。通过对比分析磁悬浮飞轮和... 综合考虑磁悬浮飞轮系统及其现有锁紧机构的各项性能,提出了一套检验飞轮锁紧机构保护效果的方法。以可重复抱式锁紧机构为例,从飞轮系统性能、宏观振动响应和微观损伤三方面对锁紧机构的保护效果进行了评测。通过对比分析磁悬浮飞轮和锁紧机构在环境力学试验前后的性能测试数据,判断两者性能是否正常。环境力学试验中,利用加速度力学传感器和电涡流位移传感器分别检测飞轮系统频谱响应和飞轮定、转子间的相对振动位移,评价锁紧机构的宏观保护效果。力学试验后,采用扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱仪(EDS)分析锁紧面内的磨损形貌和元素成分,对锁紧机构的微观保护效果进行评价。该检测方法对同类航天产品的检测具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 锁紧机构 环境力学试验 微动磨损 振动检测

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磁悬浮飞轮用新型可重复内锁紧机构 被引量：1

12

作者 刘强 曹建树 +1 位作者 房建成 徐宝东 《机床与液压》 北大核心 2014年第23期51-54,96,共5页

为减小磁悬浮飞轮整机的体积质量和降低发射成本,提出了一种基于锥面锁紧和摩擦自锁的可重复内锁紧机构,并介绍了其结构、工作原理。根据发射振动条件对锁紧机构进行静力学分析,得到锁紧机构各项锁紧参数。在此基础上,通过选择锁台位置... 为减小磁悬浮飞轮整机的体积质量和降低发射成本,提出了一种基于锥面锁紧和摩擦自锁的可重复内锁紧机构,并介绍了其结构、工作原理。根据发射振动条件对锁紧机构进行静力学分析,得到锁紧机构各项锁紧参数。在此基础上,通过选择锁台位置和锥面约束面积,采用有限元法对锁紧状态下的飞轮转子进行动力学模态计算。根据设计结果研制了一套锁紧机构,并通过正弦扫频振动和随机振动模拟卫星发射振动工况,检验锁紧机构对磁悬浮飞轮系统的保护效果。结果显示,振动试验中飞轮系统无明显共振发生,飞轮定、转子间最大相对振动位移为30μm,远小于飞轮保护间隙200μm,表明锁紧机构能够对飞轮系统实施有效保护。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 锁紧机构 自锁 有限元分析 环境力学试验

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磁悬浮飞轮用可重复电磁锁紧装置的设计与试验 被引量：16

13

作者 刘强 房建成 +1 位作者 韩邦成 白国长 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期12-20,共9页

针对磁悬浮飞轮用基于机构自锁原理的可重复电磁锁紧装置,分析其原有显式电磁铁执行机构的电磁力学特性,得知其最小解锁残余力过大,若采用隐式电磁铁,可以消除解锁残余力,从而提高锁紧装置解锁可靠性。采用等效磁路法对隐式电磁铁进行... 针对磁悬浮飞轮用基于机构自锁原理的可重复电磁锁紧装置,分析其原有显式电磁铁执行机构的电磁力学特性,得知其最小解锁残余力过大,若采用隐式电磁铁,可以消除解锁残余力,从而提高锁紧装置解锁可靠性。采用等效磁路法对隐式电磁铁进行磁路分析,并给出该电磁铁在执行锁紧、保持锁紧、执行解锁和保持解锁四种状态下的力学模型。利用电磁场数值分析法,对隐式电磁铁进行实例设计,并通过卫星发射过程中的正弦扫频振动和随机振动试验,检验改进后的锁紧装置对飞轮系统的保护效果。结果表明,锁紧装置的最小解锁残余力为0.25 N,远小于原有显式电磁铁方案(29.5 N),且振动测试中,飞轮定、转子的最大相对振动位移为70μm,最大位移振幅为10μm,都小于磁悬浮飞轮系统的保护间隙100μm。改进后的隐式电磁铁在提高解锁可靠性的同时,可有效地实现对飞轮系统的锁紧保护功能。 展开更多

关键词 磁悬浮飞轮 锁紧装置 电磁铁 等效磁路 有限元法

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磁悬浮飞轮低阶变增益鲁棒控制器设计 被引量：7

14

作者 张剀 赵雷 赵鸿宾 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期198-201,共4页

介绍了一种能在大转速范围内有效抑制章动,同时克服高频噪声干扰的鲁棒控制方法。该方法利用零极点对造成的相位突变提供章动阻尼,用低通滤波器降低高频增益,通过一种变增益方法使转子在整个转速范围内稳定,并且其鲁棒性可由μ分析方法... 介绍了一种能在大转速范围内有效抑制章动,同时克服高频噪声干扰的鲁棒控制方法。该方法利用零极点对造成的相位突变提供章动阻尼,用低通滤波器降低高频增益,通过一种变增益方法使转子在整个转速范围内稳定,并且其鲁棒性可由μ分析方法进行检验。仿真结果表明,此方法能有效解决转子章动问题,是一种容易实现的低阶变增益鲁棒控制方法。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 飞轮 陀螺效应变增益

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磁悬浮飞轮结构模态振动控制 被引量：5

15

作者 张剀 张小章 +1 位作者 赵雷 赵鸿宾 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期220-225,共6页

磁悬浮动量轮系统中,为避免中频段存在的两个结构模态振动破坏系统的稳定运行,采用特殊的控制方法对其进行抑制。为获取结构振动参数,通过一种非参数频域辨识方法对系统模型进行辨识,辨识结果显示其中一个结构共振频率随控制器刚度变化... 磁悬浮动量轮系统中,为避免中频段存在的两个结构模态振动破坏系统的稳定运行,采用特殊的控制方法对其进行抑制。为获取结构振动参数,通过一种非参数频域辨识方法对系统模型进行辨识,辨识结果显示其中一个结构共振频率随控制器刚度变化而发生显著变化。由于理论建模存在困难,使用一种基于叠代过程的方法抑制共振,叠代过程包括辨识与控制器参数的调整。在进行控制器设计时,分别采用基于零极点对与μ综合的方法进行控制器设计。试验证明叠代过程是有效的,两种方法设计出来的控制器均可以很好地抑制系统结构模态的振动。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 飞轮 振动控制

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飞轮储能的两种支承结构比较分析

16

作者 刁焕勇 张锦光 《机械制造》 2011年第9期41-44,共4页

飞轮储能具有储能密度高、寿命长、不受充放电次数限制等特点,是目前最有发展前途的储能技术之一。分析了两种支承结构的飞轮系统形式,从理论分析上比较了两种不同的支承方式下飞轮系统的特点。结果表明,采用3自由度磁力轴承支承方式的... 飞轮储能具有储能密度高、寿命长、不受充放电次数限制等特点,是目前最有发展前途的储能技术之一。分析了两种支承结构的飞轮系统形式,从理论分析上比较了两种不同的支承方式下飞轮系统的特点。结果表明,采用3自由度磁力轴承支承方式的飞轮系统具有良好的发展前景。 展开更多

关键词 磁力轴承 飞轮储能 有限元分析

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磁悬浮反作用飞轮密封罩结构的优化设计 被引量：11

17

作者 李红 叶全红 +1 位作者 韩邦成 房建成 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1571-1576,共6页

研究了磁悬浮反作用飞轮密封罩结构的优化设计方法。基于有限元分析理论分别建立了两种外形设计方案的密封罩有限元模型,对密封罩壳体进行了静强度分析并利用特征值屈曲法分析其抗压稳定性,比较了两种设计方案的优缺点;对其中一种壳体... 研究了磁悬浮反作用飞轮密封罩结构的优化设计方法。基于有限元分析理论分别建立了两种外形设计方案的密封罩有限元模型,对密封罩壳体进行了静强度分析并利用特征值屈曲法分析其抗压稳定性,比较了两种设计方案的优缺点;对其中一种壳体的设计方案进行了变外形参数的结构优化设计,通过分析两个关键外形参数和壳体厚度对密封罩整体性能的影响,得出了最优的密封罩设计方案,最终得到壳体的设计质量为0.197 kg,稳定性系数达5.374。该优化设计方法提高了密封罩设计的可靠性和效率,对飞轮系统整体优化设计有重要意义。 展开更多

关键词 磁悬浮反作用飞轮 密封罩 有限元分析 屈曲分析 优化设计

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磁悬浮球形飞轮不平衡振动前馈抑制与实验 被引量：1

18

作者 刘强 尹兆京 +3 位作者 吴波 任元 辛朝军 樊亚洪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期92-97,123,共7页

针对磁悬浮球形飞轮转子存在的不平衡振动,建立磁轴承-球形转子动力学模型,提出了一种不平衡振动前馈抑制方法。依据达朗伯原理,将转子不平衡质量矩等效至转子两端配重面,得到了转子两端的轴承动反力。为维持球面磁极气隙的球壳形状,消... 针对磁悬浮球形飞轮转子存在的不平衡振动,建立磁轴承-球形转子动力学模型,提出了一种不平衡振动前馈抑制方法。依据达朗伯原理,将转子不平衡质量矩等效至转子两端配重面,得到了转子两端的轴承动反力。为维持球面磁极气隙的球壳形状,消除磁拉偏负力矩,将高速转子球心与定子球心始终重合。分析了转子质心偏离旋转轴引起的离心力,计算了转子质心偏离球心后,因电磁悬浮力始终指向转子球心而引起的偏转负力矩。仿真结果表明:转速为8 000 r/min,转子两配重面内不平衡质量矩处于对角位置且大小相等时,对转子施加前馈抑制,转子径向振幅从13.8μm减少至3.3μm,减少约76.1%,轴向振幅从21.6μm减少至5.6μm,减少约74.1%。实验结果与仿真结果一致,验证了转子不平衡振动模型的正确性和前馈抑制方法的有效性。 展开更多

关键词 磁悬浮球形飞轮 磁轴承 不平衡振动 前馈 仿真

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电磁悬浮飞轮转子系统的模态解耦控制 被引量：10

19

作者 章琦 祝长生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期302-310,共9页

基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型,首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法,然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析,并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明提... 基于电磁悬浮飞轮转子系统的数学模型,首先提出了一种在高速下能够使电磁悬浮飞轮转子系统保持稳定运行的模态解耦控制方法,然后对这种方法的解耦效果以及控制的有效性进行了仿真分析,并与传统分散PD控制的性能进行了比较。结果表明提出的模态解耦控制方法可以实现对电磁轴承飞轮转子系统的转动模态和平动模态间的解耦,以达到对各个模态的刚度和阻尼进行独立调节,使电磁悬浮飞轮转子系统具有更好的动态性能和更强的抗干扰能力的目的。 展开更多

关键词 电磁悬浮飞轮 陀螺效应 模态解耦控制 主动电磁轴承

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磁轴承动静不平衡扰动影响及其控制策略

20

作者 吴克辰 欧阳慧珉 +1 位作者 张广明 梅磊 《计算机仿真》 北大核心 2021年第4期218-224,共7页

磁轴承系统是磁悬浮飞轮储能系统的核心部件之一。由于加工精度以及设备安装精度等因素的影响,使得转子在转动过程几何轴与惯性轴不重合、磁场中心与质心不重合、位移传感器中心与质心不重合,使得磁轴承系统支撑的转子在旋转时会产生不... 磁轴承系统是磁悬浮飞轮储能系统的核心部件之一。由于加工精度以及设备安装精度等因素的影响,使得转子在转动过程几何轴与惯性轴不重合、磁场中心与质心不重合、位移传感器中心与质心不重合,使得磁轴承系统支撑的转子在旋转时会产生不平衡振动,影响转子的运行特征和稳定性。飞轮储能装置的转子由磁轴承控制,要抑制振动的关键就在于磁轴承控制器的设计。首先对磁轴承进行数学建模,随后对振动的产生和影响进行了数学分析,在分析的基础上提出了一种自适应迭代补偿的控制方法,随后通过仿真验证了上述方法对振动有一定的抑制作用。 展开更多

关键词 飞轮储能用磁轴承 振动机理分析 迭代搜寻 迭代学习

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