悬浮系统稳定性论文-陈伟

悬浮系统稳定性论文-陈伟

导读:本文包含了悬浮系统稳定性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁悬浮,优化设计,悬浮力,有限元计算

悬浮系统稳定性论文文献综述

陈伟[1](2019)在《斥力型磁悬浮支承系统的优化设计与稳定性分析》一文中研究指出磁悬浮技术具有无接触、无需润滑、功耗低等特点,可使物体处于无摩擦、无接触的悬浮状态,因此,该技术在磁悬浮列车、支承平台和精密定位系统中得到广泛应用。在支承平台应用中,为减小系统功耗,简化系统的控制机构,可引入永磁体来提供系统在垂直方向的承载力。但由于系统承重完全依赖于永磁体,系统稳定性依赖于电磁线圈,系统的特殊结构以及二者间过大的气隙对系统的稳定性会造成不利影响。因此,提高系统承载能力和稳定性是磁悬浮支承系统设计过程中的主要研究目标。本文以斥力型磁悬浮支承系统为研究对象,分析了系统工作原理,设计了系统控制电路,探讨了影响悬浮力大小的主要因素,对系统磁体部分参数进行了优化,完成了系统样机设计。在此基础上,评估分析了系统样机的稳定性。完成的主要工作和具体内容如下:(1)完成了系统控制电路的拓扑设计,包括传感器模块、悬浮磁体检测电路和功率驱动电路的设计。(2)建立了系统磁体部分的3维有限元模型,采用等效电流法计算了其磁场分布和悬浮磁体的受力,探究了悬浮磁体受力的主要影响因素,在此基础上,优化设计了系统磁体,完成了系统样机研制。(3)分析了系统样机的静态特性,采用有限元方法对系统样机进行了力学分析,建立了系统的数学模型,评估分析了样机悬浮系统的动态稳定性,探讨了不同外界干扰、控制参数和信号饱和现象对系统稳定性的影响,最后通过实验验证了系统的控制效果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01)

罗成,张昆仑,靖永志[2](2019)在《新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向稳定性》一文中研究指出针对永磁电动悬浮系统的垂向动态稳定性问题,研究了永磁电动悬浮系统的临界稳定特性;提出了一种永磁铁加常导线圈混合构成的新型Halbach阵列,通过在永磁体表面缠绕有源常导线圈,实现了永磁电动悬浮系统阻尼的主动控制,并对比了新型Halbach阵列与其他2种主动电磁阻尼控制方案;建立了新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向动力学模型,并采用经典PID闭环控制方法设计了悬浮控制器,分别在无外界干扰、外界扰动力干扰和轨道不平顺干扰3种情况下仿真分析了该系统的垂向动态稳定性。研究结果表明:永磁电动悬浮系统在扰动力作用下将进行等幅震荡而不能稳定悬浮,连续扰动力干扰下甚至可能撞轨;提出的新型Halbach阵列具有磁场耦合计算方便、力调节范围大的优点;设计的悬浮控制器能使系统稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,且线圈电流为0,不产生损耗,仿真分析所得系统悬浮气隙和线圈电流与理论分析结果的相对误差小于0.01%;当出现轨道不平顺干扰时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流仍为0,实现了永磁电动悬浮系统的零功率平衡;当外界扰动力为±1 500 N时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流分别为29.68和-30.40 A,表明新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统能够实现垂向动态稳定。(本文来源于《交通运输工程学报》期刊2019年02期)

赵建华,陈涛,王强,张斌,高殿荣[3](2019)在《磁液双悬浮轴承单自由度支承系统稳定性分析(英文)》一文中研究指出磁液双悬浮轴承采用液体静压与电磁悬浮的双重支承形式,在大幅度提高承载能力及刚度的同时,也使得其稳定性的影响因素较多,易诱发其支承系统运行不稳定。然而稳定性又是磁液双悬浮轴承结构设计及性能分析的前提及基础,因此本文拟对磁液双悬浮轴承单自由度支承系统进行稳定性分析及校正。首先,本文介绍了磁液双悬浮轴承的结构特点、支承调节机理。接着,基于力学平衡方程、电磁方程及流量方程,推导了轴承单自由度支承系统的传递函数,并对其支承稳定性进行了分析。研究表明:轴承单自由度支承系统存在右端极点是系统本质不稳定的主要原因。最后,采用根轨迹法与频率法对单自由度支承系统进行了稳定性校正,并利用Matlab软件对校正后的单自由度支承系统进行了检验。结果表明:校正后的支承系统稳定性得到了大幅度提升及具有良好动态品质。本文所做研究能够为磁液双悬浮轴承系统的结构设计及性能分析提供理论参考。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年06期)

刘杨[4](2018)在《永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性研究》一文中研究指出带式输送机具有运量大、运输距离长、可连续运输等特点,被广泛应用于煤炭等领域,但输送带易跑偏,托辊与输送带之间的摩擦会使输送带磨损严重,并易使输送带过热,形成火灾和爆炸的隐患。因此,采用无托辊的支撑结构是解决上述问题的关键。永磁悬浮带式输送机是近年来出现的一种极具发展潜力的新型低阻力无辊带式输送机,要实现永磁悬浮带式输送机的稳定运行,其核心问题就是要保证磁性输送带—永磁悬浮支撑系统的平衡及稳定。本文以永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性问题为研究对象,介绍了永磁体空间磁场叁种计算方法,在前人研究基础上,建立了永磁悬浮支撑系统的叁维模型,推导出永磁悬浮支撑系统磁性输送带在正常运行、跑偏和侧倾叁种情况下所受的悬浮力和侧向力公式。通过FEM有限元分析方法计算出磁性带各方向上的磁场力,与推导的公式进行对比,并对公式进行修正,对比了平型、槽型和V型叁种输送带跑偏时所受的侧向力,找到稳定性较好的带型,通过对比下方永磁体几种不同布置形式下的受力,得到稳定性较好的方案,在此基础上提出了物理阻断防跑偏、增大拉紧力以及自动控制调偏叁种防跑偏措施。建立了悬浮支撑系统竖向振动模型,并对该模型进行仿真,提出了几种防止系统过载的稳定措施,对悬浮支撑系统进行开发实例研究,得到改进后的方案;通过对永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性的研究,设计并搭建出满足本课题需要跑偏后能够自动回正的样机。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-12)

胡坤,刘杨,王方涛,程刚[5](2018)在《永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性研究》一文中研究指出建立了永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统叁维模型,对不同磁性输送带形状、永磁体布置形式、永磁体形状、偏载条件下永磁悬浮支撑系统稳定性进行了仿真。结果表明:槽型磁性输送带稳定性优于平型、V型磁性输送带,且承载能力表现最稳定;永磁体采用槽型结构时磁性输送带稳定性和承载能力较好;偏载会加剧磁性输送带的跑偏。为有效解决磁性输送带跑偏问题,设计了一种槽型磁性输送带防跑偏装置,通过在槽型磁性输送带两侧安装辅助辊轮,能进一步提高永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统的稳定性。(本文来源于《工矿自动化》期刊2018年01期)

朱斌[6](2016)在《高稳定性磁悬浮轴承电控系统研究》一文中研究指出通过对自然界磁现象的长时间地研究与积累,人们可以对磁场进行精确控制并加以利用,磁悬浮轴承就是其中典型的代表。相比于传统机械轴承,利用电磁力实现转子无接触支撑的磁悬浮轴承在应用方面具有无损耗、无需润滑等优势,因此磁悬浮轴承在工业应用中具有巨大潜力。作为磁悬浮轴承的核心,电控系统一直是研究的重点与难点,本文主要研究了主动式磁悬浮轴承系统的电控系统包括位移检测与控制系统。本文首先根据磁悬浮轴承位移检测的特点分析了位移检测的要求,选择了电涡流式位移传感器,并根据电涡流位移传感器的原理设计了差动位移检测电路,然后对检测电路的主要指标做了实验与理论分析,结果表明检测电路在灵敏度、稳定性与动态特性方面均满足要求。接着对控制系统进行了分析并设计包括PID控制电路与功率放大电路,研究了功率放大电路主要参数直流母线电压与开关频率的大小对整个系统性能的影响,然后对所设计的控制系统进行建模,通过实验与对系统闭环传递函数的分析给出了 PID参数整定的方法使得转子可以稳定悬浮,通过Matlab仿真了解PID参数对控制性能的影响,最后通过实验验证了磁悬浮轴承的稳定性与抗干扰能力可以取得令人满意的效果。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-01)

忽伟,李欣业,霍倩,李银山[7](2015)在《两自由度磁悬浮控制系统的稳定性与Hopf分岔分析》一文中研究指出建立了基于刚性轨道的两自由度磁悬浮控制系统的非线性动力学模型,利用Hopf分岔的Hurwitz判据,推导了PD控制下平衡点稳定以及失稳产生周期振动时控制参数应满足的条件.通过数值模拟得到的磁悬浮系统产生自激振动的临界条件很好地验证了理论分析的结果.通过比较还发现间隙反馈与速度反馈相比具有更强的控制效果,这一结论为反馈控制模式的选取提供了有效的理论依据.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2015年05期)

肖越,王少伟,王海波[8](2015)在《底部加热的悬浮层中趋旋性微生物对流系统的线性稳定性》一文中研究指出本文通过使用随机运动模型,探讨了从底部加热的悬浮层中趋旋性微生物对流的线性稳定性。分析了非震荡不稳定性,得到了热瑞利数、生物对流瑞利数、Lewis数、临界波数和微生物的外形之间的关系。(本文来源于《中国力学大会-2015论文摘要集》期刊2015-08-16)

黎松奇,张昆仑[9](2015)在《单磁铁悬浮系统自激振动的稳定性分析及抑制》一文中研究指出为了研究EMS型磁浮列车起浮后与轨道相互耦合发生的自激振动对车辆安全性、舒适性造成的影响,建立了单磁铁悬浮系统的车体-悬浮架-轨道的动力学模型.分析了车-轨系统的稳定性及悬浮控制器和系统各主要参数对振动的影响,提出了系统各参数和稳定性关系的表达式,讨论了运用瞬时最优控制算法抑制车-轨自激振动的具体方法.数值仿真了在3组不同系统参数条件下瞬时最优控制对于自激振动的抑制效果.研究结果表明:车辆结构、悬浮控制器、轨道各主要参数在车-轨自激振动中相互影响;当仿真系统起浮10 s时,悬浮气隙振幅分别减少了59%、62%、5%,轨道振幅分别减少48%、94%、73%,表明了控制方法的有效性.(本文来源于《西南交通大学学报》期刊2015年03期)

吴亮亮[10](2015)在《磁悬浮轴承—转子系统的运动稳定性与控制研究》一文中研究指出本文对磁悬浮轴承—转子系统的运动稳定性与控制进行了系统的理论分析,主要完成了如下工作:(1)阐述了磁悬浮轴承—转子系统的原理,应用二元Taylor展开对电磁力做近似化处理,选用了PD控制策略并应用MATLAB对闭环控制模型进行仿真分析,通过对比不同控制参数下系统的阶跃响应来选定合适的控制参数。在竖直方向上建立单自由度系统的动力学模型,对模型进行仿真来确定合适的PD控制参数,从而实现转子稳定悬浮的控制目标。(2)对两自由度磁悬浮轴承—刚性转子系统进行建模,采用PD控制策略并应用MATLAB对模型进行数值仿真,通过分析不同分岔参数?取值情况下系统的相图和庞加莱映射图来呈现系统的动力学特性。分析电磁力的高阶非线性项对磁悬浮轴承—刚性转子系统非线性动力学特性的影响。(3)对磁悬浮轴承—柔性转子系统进行建模并对模型进行数值仿真,分析不同参数?取值情况下系统的非线性动力学特性。利用Workbench仿真计算柔性转子在不同弹性支承作用下的振动特性,以确定适宜于柔性转子的弹性支承刚度,为系统的支承结构的设计和控制参数的选取提供理论指导。(本文来源于《河北工业大学》期刊2015-04-01)

悬浮系统稳定性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对永磁电动悬浮系统的垂向动态稳定性问题,研究了永磁电动悬浮系统的临界稳定特性;提出了一种永磁铁加常导线圈混合构成的新型Halbach阵列,通过在永磁体表面缠绕有源常导线圈,实现了永磁电动悬浮系统阻尼的主动控制,并对比了新型Halbach阵列与其他2种主动电磁阻尼控制方案;建立了新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向动力学模型,并采用经典PID闭环控制方法设计了悬浮控制器,分别在无外界干扰、外界扰动力干扰和轨道不平顺干扰3种情况下仿真分析了该系统的垂向动态稳定性。研究结果表明:永磁电动悬浮系统在扰动力作用下将进行等幅震荡而不能稳定悬浮,连续扰动力干扰下甚至可能撞轨;提出的新型Halbach阵列具有磁场耦合计算方便、力调节范围大的优点;设计的悬浮控制器能使系统稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,且线圈电流为0,不产生损耗,仿真分析所得系统悬浮气隙和线圈电流与理论分析结果的相对误差小于0.01%;当出现轨道不平顺干扰时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流仍为0,实现了永磁电动悬浮系统的零功率平衡;当外界扰动力为±1 500 N时,系统能快速稳定悬浮于额定气隙0.03 m的平衡位置,稳定后的线圈电流分别为29.68和-30.40 A,表明新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统能够实现垂向动态稳定。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

悬浮系统稳定性论文参考文献

[1].陈伟.斥力型磁悬浮支承系统的优化设计与稳定性分析[D].华中科技大学.2019

[2].罗成,张昆仑,靖永志.新型Halbach阵列永磁电动悬浮系统垂向稳定性[J].交通运输工程学报.2019

[3].赵建华,陈涛,王强,张斌,高殿荣.磁液双悬浮轴承单自由度支承系统稳定性分析(英文)[J].机床与液压.2019

[4].刘杨.永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性研究[D].安徽理工大学.2018

[5].胡坤,刘杨,王方涛,程刚.永磁悬浮带式输送机悬浮支撑系统稳定性研究[J].工矿自动化.2018

[6].朱斌.高稳定性磁悬浮轴承电控系统研究[D].南京理工大学.2016

[7].忽伟,李欣业,霍倩,李银山.两自由度磁悬浮控制系统的稳定性与Hopf分岔分析[J].河北工业大学学报.2015

[8].肖越,王少伟,王海波.底部加热的悬浮层中趋旋性微生物对流系统的线性稳定性[C].中国力学大会-2015论文摘要集.2015

[9].黎松奇,张昆仑.单磁铁悬浮系统自激振动的稳定性分析及抑制[J].西南交通大学学报.2015

[10].吴亮亮.磁悬浮轴承—转子系统的运动稳定性与控制研究[D].河北工业大学.2015

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