磁悬浮轴承转子论文-任正义,张绍武,周元伟,冯佳佳

磁悬浮轴承转子论文-任正义,张绍武,周元伟,冯佳佳

导读:本文包含了磁悬浮轴承转子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁悬浮轴承,ANSYS,Workbench,模态分析,转子系统

磁悬浮轴承转子论文文献综述

任正义,张绍武,周元伟,冯佳佳[1](2018)在《飞轮材料对磁悬浮轴承转子系统动态特性的影响》一文中研究指出为了解磁悬浮轴承转子系统动态特性,进而对其结构进行优化设计,建立了磁悬浮轴承转子系统的动力学模型,假设磁轴承是具有一定刚度的弹簧模型,以7075铝合金材料飞轮为突破口,利用ANSYS Workbench进行转子系统的模态分析,得到了转子的固有频率和振型;并针对不同飞轮材料对转子系统固有频率的影响规律进行对比研究,得出7075铝合金作为飞轮材料优于其他3种合金材料的结论,为转子系统的结构设计和优化提供了重要参考。(本文来源于《机械工程与自动化》期刊2018年03期)

王西伟[2](2018)在《磁悬浮轴承转子系统建模及控制方法研究》一文中研究指出磁悬浮轴承通过磁场对转子产生吸力作用,从而达到对转子的无接触控制,由于它具有零接触、零摩擦、工作寿命久、无需润滑、精度高等优点,引起世界各国科研工作者的广泛关注。然而,磁悬浮轴承系统中工作环境十分繁琐,并且负载也时刻改变,这导致磁悬浮轴承系统的建模工作相当困难,因此磁悬浮轴承系统控制算法的侧重点就是具有高强度抗干扰能力,鲁棒性强,精度高。本文将磁悬浮轴承转子系统作为研究对象,研究并推导了系统主要电磁参数,建立了符合系统要求的高精度数学模型,并将系统控制算法作为研究重点,内容包含如下:给出了磁轴承转子系统工作原理结构图并详细介绍主要工作模块,对磁路法的主导思想进行分析,列举系统要求,详细阐述磁轴承转子系统中的相关经验,并推导出系统所需的主要电磁参数,同时对功放电流响应速度及偏置电流对系统的影响也给出相应分析,这些对于系统建模以及电磁参数推导都十分关键。计算磁悬浮轴承承载力,建立并分析其数学模型,作为推导磁轴承转子系统控制对象数学模型的基础,为控制算法的设计和仿真提供理论依据。针对磁轴承转子系统具有开环不稳定、非线性等因素,以及传统PID控制器由于固定参数无法达到很好的控制效果问题,提出一种RBF前馈逆补偿—RBF神经网络PID控制反馈控制方法,通过RBF神经网络来调节PID控制中的叁个参数,满足磁悬浮系统静态和动态性能要求。实验结果表明,该方法比常规PID控制超调量更小反应速度更快。另外针对磁悬浮轴承转子电磁力与控制输入电流存在严重非线性且易受干扰等问题,提出了自适应模糊滑模控制方案。采用非线性趋近律设计了滑模控制器,通过模糊逻辑系统以任意精度逼近不确定部分,从而构造模糊自适应滑模控制器,并通过Lyapunov理论证明该系统的稳定性。该方法不依赖被控对象的精确数学模型,可以使磁悬浮快速地稳定在平衡点,并通过仿真验证了该方法具有快速响应、高精度及很强的抗扰动能力。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-01)

邹银才,魏操兵,潘薇,商晋,伍继浩[3](2018)在《高速透平机械超导磁悬浮轴承转子结构设计》一文中研究指出高温超导磁悬浮轴承具有运用于大型低温系统高速透平机械复杂工况的显着优点。针对磁通集中式排列的永磁转子结构,利用电磁场分析软件计算和分析了转子结构参数对轴承悬浮性能的影响,并以最大单位面积悬浮力为设计目标,结合转子动力学分析,得到了永磁转子的各项结构参数,为高速透平机械中运用超导磁悬浮轴承的转子结构设计和轴承制作,提供了一定的参考依据。(本文来源于《低温与超导》期刊2018年05期)

董梦诗,周坤,刘强,王继强[4](2018)在《卧式离心机转子-磁悬浮轴承系统的非线性特性分析》一文中研究指出为解决实际工程中卧式离心机高转速工作条件下的振动问题,对磁悬浮轴承支承的轴承振动特性进行分析。建立了转子-磁悬浮轴承振动系统的数学模型,考虑陀螺效应,基于非线性理论,运用Wilsonθ直接积分法并通过MATLAB软件求解出x,y两方向的振型、速度、轴心运行轨迹。结果表明:x向振动大于y向振动,且振幅呈衰减趋势,增大偏磁电流可有效降低转子的振幅;在考虑陀螺效应的情况下,转子轴心轨迹呈椭圆形。最后,通过ANSYS/Workbench仿真分析验证了数值结果的合理性。(本文来源于《轴承》期刊2018年03期)

徐园平[5](2017)在《柔性转子磁悬浮轴承支承特性辨识》一文中研究指出磁悬浮轴承是典型的机电一体化系统,具有无机械接触、无摩擦、无磨损、长寿命、免润滑、高效率、低噪音等优点,已在旋转机械领域得到广泛的应用。超高速、超弯曲临界转速运行是磁悬浮轴承转子系统的发展方向,但随着转速的不断升高、逼近甚至跨越弯曲临界转速,转子逐渐由刚性过渡到柔性,此时系统的动力学特性是研究的难点。准确地辨识磁悬浮轴承的支承特性,是开展系统动力学分析的基础。但现有的研究成果只适用于低转速刚性转子,且辨识误差随着转速的升高而持续增大,不适用于弯曲临界转速及以上工况。柔性转子磁悬浮轴承系统模型是解决上述问题的关键,难点是该模型下待识别参数与系统测试响应间的映射关系并不明确。针对上述问题,本文以磁悬浮轴承支承特性为研究对象,在系统机电一体化建模方法、磁悬浮轴承支承特性影响因素、柔性转子磁悬浮轴承支承特性辨识方法与试验辨识四方面开展了相关研究工作。首先,提出了磁悬浮轴承转子系统机电一体化建模方法。针对磁悬浮轴承转子热套过盈配合导致理论有限元计算值与模态试验间的误差,研究了适用于磁悬浮轴承转子自身特点的有限元模型修正方法,获得了精确的转子有限元模型。针对磁悬浮轴承转子系统中,转子的振动能量主要以低频振动为主,且高频振动能量随频率的增加而衰减的特点,采用了模态截断方法获得了转子低阶次精确模型,并联立磁悬浮轴承数学模型,推导出机械系统状态空间方程。根据磁悬浮轴承电控系统各部件的试验频率响应数据,建立了电控系统的数学模型。联立机械与电控系统模型,获得了磁悬浮轴承转子系统机电一体化模型。其次,研究了等效刚度与等效阻尼的影响因素。对比分析了单自由度、多自由度磁悬浮轴承转子系统等效刚度与阻尼的表达式。推导了PID控制律下磁悬浮轴承转子系统等效刚度与阻尼表达式。依次分析了磁悬浮轴承机械参数中磁极面积、线圈匝数、气隙对等效刚度与等效阻尼的影响趋势;电控参数中控制器、传感器、功率放大器各参数及偏置电流对等效刚度与阻尼的影响趋势。然后,提出了一种柔性转子磁悬浮轴承支承特性辨识方法。针对基于理论等效刚度阻尼定义辨识方法忽略陀螺效应、磁滞及涡流损耗,局限于静态等问题,研究了基于刚度阻尼物理定义的辨识方法。指出基于刚性转子模型的辨识方法只适用于一阶弯曲临界转速以下的刚性转子工况。针对现有的基于刚性转子模型辨识方法的局限性,在柔性转子模型基础上提出了柔性转子磁悬浮轴承支承特性辨识方法,推导了待识别参数与试验响应间的映射关系。对该方法适用性进行了仿真分析,发现其不仅适用于弯曲临界转速以的下刚性转子工况,也适用于弯曲临界转速以上的柔性转子工况;可在考虑转子残余不平衡质量、交叉刚度阻尼的条件下准确开展辨识工作。最后,基于柔性转子磁悬浮轴承支承特性辨识方法,开展了柔性转子磁悬浮轴承支承特性试验辨识研究工作。设计开发了磁悬浮轴承数字控制器硬件系统,分析了磁悬浮轴承转子系统难以跨越一阶弯曲临界转速的原因。采用相位补偿的方法,实现了超弯曲临界转速运行。通过采集两组线性不相关的试验不平衡响应数据,在考虑残余不平衡质量的条件下,试验获得了从刚性转子到柔性转子整个转速区间内的磁悬浮轴承支承特性。对比分析了噪声对辨识结果的影响,结果表明即使加入10%的噪声信号,本文提出的辨识方法依然可以有效地辨识出刚度与阻尼数值。对比分析了基于等效刚度阻尼定义的理论计算值与试验辨识结果,发现刚度吻合但阻尼变化趋势有误差,并指出阻尼存在的差距的原因是由于理论等效阻尼的定义忽略了转子上的损耗。开展了试验辨识结果验证工作,验证结果表明,本文提出的辨识方法在刚性转子到柔性转子整个转速区间内可以准确辨识磁悬浮轴承的刚度阻尼。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-12-01)

周靛,黄阳,蔡森,刘海娇,张钢[6](2017)在《飞轮储能超导磁悬浮轴承-转子系统动力学性能研究》一文中研究指出高温超导磁悬浮轴承(SMB)同永磁悬浮轴承(PMB)一样,被称作被动磁悬浮轴承,但是它与永磁轴承的不同之处在于它能实现自稳定悬浮。相对于电磁轴承(AMB),因为省去了控制系统,所以它消耗的能量更低。因此超导磁悬浮轴承被广泛应用在飞轮储能系统中,以提高储能的效率,减少能量损耗。将高温超导磁悬浮轴承应用到飞轮储能系统中时必须考虑超导轴承的悬浮性能以确定飞轮储能超导磁悬浮轴承-转子系统动力学性能在实际应用中的可靠性。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2017年01期)

任茂发,郑好,李博宇[7](2016)在《大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统耦合特性仿真分析》一文中研究指出磁悬浮支承技术是利用可控电磁力使物体沿着一个方向或几个方向保持一定位置,从而使物体与基础之间无机械接触,根据磁力轴承工作原理,磁悬浮转子在实际工作时,在结构和控制系统中存在着多种耦合现象。介绍了大气隙混合磁悬浮轴承的结构以及这种轴承的工作特点与工作原理;建立其等效磁路模型;针对大气隙混合磁悬浮轴承结构,利用有限元软件分析其磁场耦合特性,以偏心距为变量,分析大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统的力耦合与力矩耦合。结果表明:偏心距越大,耦合越强。(本文来源于《现代机械》期刊2016年03期)

华燕,张发品,周瑾[8](2015)在《基于弹性支承的磁悬浮轴承转子系统振动控制》一文中研究指出为寻找抑制磁悬浮轴承转子系统振动的有效方法,基于有限元分析软件ANSYS对转子系统附加外弹性支承前后的动态特性进行仿真对比分析,同时搭建磁悬浮轴承转子试验台进行试验验证。仿真及试验均表明,通过引入合适的外弹性支承结构,可以有效抑制系统振幅。(本文来源于《机械与电子》期刊2015年12期)

肖林京,吕楠,丁鸿昌[9](2015)在《矿井通风机磁悬浮轴承转子的振动研究与数值模拟》一文中研究指出针对矿井通风机中磁悬浮轴承的工作条件,对转子的振动特性进行了理论分析与数值模拟。将磁悬浮转子假设为连续均匀的弹性体建立数学模型,根据转子运动微分方程推导出临界转速的求解方法。通过ANSYS/Workbench对转子进行模态分析,得出转子的各阶振型,并基于Matlab对不同临界转速下的转子刚度与阻尼进行数值模拟,结果表明,随着转速的增加,转子的柔性增大。(本文来源于《煤矿机械》期刊2015年08期)

赵晨,周瑾,徐园平[10](2015)在《响应面在磁悬浮轴承转子模型修正中的应用》一文中研究指出精确的磁悬浮轴承转子有限元模型对转子动态特性的研究及控制器的设计有着重要的作用。对于磁悬浮轴承转子的硅钢片圈、传感器基准环和光轴的过盈配合,有限元模型采用简化处理,使得转子弯曲刚度产生误差。为了获得精确的磁悬浮轴承转子有限元模型,需要利用响应面代理模型对有限元模型进行修正。以一个磁悬浮轴承转子为例,以模态频率和振型相关系数(MAC)为目标建立响应面,对转子的有限元模型进行修正。建立的响应面精度很高,修正后的有限元模型分析的模态频率、振型向量和试验值基本一致。结果表明,应用基于响应面的磁悬浮轴承转子模型修正方法修正过的有限元模型更加精确。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2015年03期)

磁悬浮轴承转子论文开题报告

(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:

磁悬浮轴承通过磁场对转子产生吸力作用,从而达到对转子的无接触控制,由于它具有零接触、零摩擦、工作寿命久、无需润滑、精度高等优点,引起世界各国科研工作者的广泛关注。然而,磁悬浮轴承系统中工作环境十分繁琐,并且负载也时刻改变,这导致磁悬浮轴承系统的建模工作相当困难,因此磁悬浮轴承系统控制算法的侧重点就是具有高强度抗干扰能力,鲁棒性强,精度高。本文将磁悬浮轴承转子系统作为研究对象,研究并推导了系统主要电磁参数,建立了符合系统要求的高精度数学模型,并将系统控制算法作为研究重点,内容包含如下:给出了磁轴承转子系统工作原理结构图并详细介绍主要工作模块,对磁路法的主导思想进行分析,列举系统要求,详细阐述磁轴承转子系统中的相关经验,并推导出系统所需的主要电磁参数,同时对功放电流响应速度及偏置电流对系统的影响也给出相应分析,这些对于系统建模以及电磁参数推导都十分关键。计算磁悬浮轴承承载力,建立并分析其数学模型,作为推导磁轴承转子系统控制对象数学模型的基础,为控制算法的设计和仿真提供理论依据。针对磁轴承转子系统具有开环不稳定、非线性等因素,以及传统PID控制器由于固定参数无法达到很好的控制效果问题,提出一种RBF前馈逆补偿—RBF神经网络PID控制反馈控制方法,通过RBF神经网络来调节PID控制中的叁个参数,满足磁悬浮系统静态和动态性能要求。实验结果表明,该方法比常规PID控制超调量更小反应速度更快。另外针对磁悬浮轴承转子电磁力与控制输入电流存在严重非线性且易受干扰等问题,提出了自适应模糊滑模控制方案。采用非线性趋近律设计了滑模控制器,通过模糊逻辑系统以任意精度逼近不确定部分,从而构造模糊自适应滑模控制器,并通过Lyapunov理论证明该系统的稳定性。该方法不依赖被控对象的精确数学模型,可以使磁悬浮快速地稳定在平衡点,并通过仿真验证了该方法具有快速响应、高精度及很强的抗扰动能力。

(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。

磁悬浮轴承转子论文参考文献

[1].任正义,张绍武,周元伟,冯佳佳.飞轮材料对磁悬浮轴承转子系统动态特性的影响[J].机械工程与自动化.2018

[2].王西伟.磁悬浮轴承转子系统建模及控制方法研究[D].安徽理工大学.2018

[3].邹银才,魏操兵,潘薇,商晋,伍继浩.高速透平机械超导磁悬浮轴承转子结构设计[J].低温与超导.2018

[4].董梦诗,周坤,刘强,王继强.卧式离心机转子-磁悬浮轴承系统的非线性特性分析[J].轴承.2018

[5].徐园平.柔性转子磁悬浮轴承支承特性辨识[D].南京航空航天大学.2017

[6].周靛,黄阳,蔡森,刘海娇,张钢.飞轮储能超导磁悬浮轴承-转子系统动力学性能研究[J].工业控制计算机.2017

[7].任茂发,郑好,李博宇.大气隙混合磁悬浮轴承-转子系统耦合特性仿真分析[J].现代机械.2016

[8].华燕,张发品,周瑾.基于弹性支承的磁悬浮轴承转子系统振动控制[J].机械与电子.2015

[9].肖林京,吕楠,丁鸿昌.矿井通风机磁悬浮轴承转子的振动研究与数值模拟[J].煤矿机械.2015

[10].赵晨,周瑾,徐园平.响应面在磁悬浮轴承转子模型修正中的应用[J].噪声与振动控制.2015

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