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电磁轴承高速飞轮转子模态分离–状态反馈解耦控制 被引量：14
1
作者 陈亮亮 祝长生 王忠博 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第18期5461-5472,共12页
针对主动电磁轴承高速飞轮转子系统的振动抑制问题,提出一种模态分离–状态反馈内模控制算法。首先用模态分离对电磁轴承飞轮转子系统的平动模态与转动模态进行解耦,再用状态反馈对两个转动模态进行解耦,从而将电磁轴承飞轮转子系统原... 针对主动电磁轴承高速飞轮转子系统的振动抑制问题,提出一种模态分离–状态反馈内模控制算法。首先用模态分离对电磁轴承飞轮转子系统的平动模态与转动模态进行解耦,再用状态反馈对两个转动模态进行解耦,从而将电磁轴承飞轮转子系统原来互相耦合的四个自由度变换为四个彼此独立的自由度,最后采用内模控制器对解耦后的系统进行调节,以实现良好的控制性能。对模态分离–状态反馈内模控制系统的稳定性、目标跟踪性能及鲁棒性进行了理论分析,并通过仿真和实验进一步验证了该算法的有效性。结果表明:模态分离–状态反馈内模控制系统既实现了平动模态和转动模态的解耦,也实现了两个转动模态的解耦,能够使飞轮转子系统稳定悬浮并有效的抑制其振动,具有抗干扰能力较强、鲁棒性好、结构简单,调节方便等优点。 展开更多
关键词 电磁轴承 模态解耦 状态反馈 内模控制 飞轮储能
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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
2
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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超冗余液压振动台的模态空间解耦控制 被引量：5
3
作者 魏巍 杨志东 韩俊伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期48-53,共6页
为解决超冗余振动台在带负载工作时自由度间出现耦合运动的现象,提出一种基于模态空间的解耦控制策略.建立液压伺服系统的线性化模型,将液压缸视为液压弹簧,分析超冗余振动台的振动模态方程;通过标准模态矩阵及其逆矩阵,将超冗余振动台... 为解决超冗余振动台在带负载工作时自由度间出现耦合运动的现象,提出一种基于模态空间的解耦控制策略.建立液压伺服系统的线性化模型,将液压缸视为液压弹簧,分析超冗余振动台的振动模态方程;通过标准模态矩阵及其逆矩阵,将超冗余振动台由自由度空间转到无耦合的模态空间进行控制;在模态空间应用三状态反馈控制,通过极点配置,实现自由度间的解耦控制.仿真结果表明,该模态解耦控制策略在时域和频域内均可有效降低超冗余振动台自由度间的动力学耦合,提高位姿的跟踪精度. 展开更多
关键词 模态控制 动力学解耦 三状态反馈 超冗余振动台 电液伺服系统
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综合大质量偏心与弹簧横向刚度超静主动隔振平台动力学解耦控制研究
4
作者 杨鸿杰 代锋 +1 位作者 刘磊 李新国 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期1-9,共9页
针对载荷大质量偏心和弹簧横向刚度诱发超静主动隔振平台多自由度动力学耦合问题,研究隔振平台动力学耦合特性和解耦隔振控制方法。首先,综合载荷质量偏心和弹簧横向刚度的影响建立主动隔振平台多自由度耦合动力学模型。随后,根据所建... 针对载荷大质量偏心和弹簧横向刚度诱发超静主动隔振平台多自由度动力学耦合问题,研究隔振平台动力学耦合特性和解耦隔振控制方法。首先,综合载荷质量偏心和弹簧横向刚度的影响建立主动隔振平台多自由度耦合动力学模型。随后,根据所建立的模型分析动力学耦合下主动隔振平台的扰动传递特性,推导耦合谐振频率与弹簧刚度、载荷质量偏心之间的解析关系。最后,给出模态空间下隔振平台动力学解耦控制方法,开发基于音圈电机的主动隔振实验平台,通过实验验证动力学模型的准确性和模态解耦隔振控制方法的有效性。 展开更多
关键词 主动隔振 微振动 模态变换 动力学耦合 解耦控制
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考虑并网变流器调节能力的广域阻尼控制策略研究
5
作者 郭金鹏 张海燕 +3 位作者 许庆 和大壮 孙晓荣 潘学萍 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期1-10,共10页
针对含并网变流器电力系统,提出了一种利用并网变流器来提升系统小干扰功角稳定的广域阻尼控制策略及其设计方案。基于含并网变流器电力系统的小干扰稳定模型,该方案以模态线性二次型调节器为依据设计了状态反馈控制策略,可以实现不同... 针对含并网变流器电力系统,提出了一种利用并网变流器来提升系统小干扰功角稳定的广域阻尼控制策略及其设计方案。基于含并网变流器电力系统的小干扰稳定模型,该方案以模态线性二次型调节器为依据设计了状态反馈控制策略,可以实现不同功角振荡模式的解耦控制。考虑到不同并网变流器具有不同的调节能力,进一步构建了以模态线性二次型调节器权重矩阵为待优化变量,以关键振荡模式的阻尼比和并网变流器调节能力作为约束的阻尼控制分配模型,并利用遗传算法进行求解。在PSAT中搭建IEEE 68节点系统模型,对所提控制方案进行验证,结果表明该控制方案能够有效利用各个并网变流器向系统提供足够的阻尼支持。 展开更多
关键词 并网变流器调节能力 模态线性二次型调节器 振荡模式解耦 广域阻尼控制 遗传算法
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基于模态解耦-状态反馈控制的磁悬浮铣削系统稳定性研究
6
作者 乔晓利 傅佳伟 祝长生 《机床与液压》 北大核心 2021年第1期31-37,74,共8页
铣削加工效率和加工精度的提高,必然要求铣床加工速度的提高。随着磁悬浮技术的发展,高速磁悬浮电主轴已成为铣床的关键部件。然而磁悬浮电主轴转子系统在高速运行时存在较强的陀螺耦合效应,其过强的耦合效应使得高速铣削的稳定性区域变... 铣削加工效率和加工精度的提高,必然要求铣床加工速度的提高。随着磁悬浮技术的发展,高速磁悬浮电主轴已成为铣床的关键部件。然而磁悬浮电主轴转子系统在高速运行时存在较强的陀螺耦合效应,其过强的耦合效应使得高速铣削的稳定性区域变窄,甚至使铣削系统失稳。为此,提出基于PD控制器的模态解耦-状态反馈的控制方法。通过该方法对转子系统的平动模态和转动模态之间的耦合以及2个方向上转动模态之间的耦合进行解耦,独立调节各个模态控制器的比例和阻尼系数来降低陀螺耦合效应对磁悬浮铣削系统稳定性区域的影响,从而增大铣削的稳定性区域。通过仿真研究基于PD控制器的模态解耦-状态反馈控制前后陀螺耦合效应对铣削稳定性区域的影响。结果表明:通过基于PD控制器的模态解耦-状态反馈控制技术,不仅能够降低陀螺效应对铣削稳定型的影响,也能够改善铣削的稳定性区域。 展开更多
关键词 电主轴 陀螺效应 模态解耦-状态反馈控制 磁悬浮技术 稳定性
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