电磁轴承刚度阻尼自动测试

针对电磁轴承刚度阻尼难以测量的问题,设计一套电磁轴承刚度阻尼测试系统,实现电磁轴承刚度、阻尼的自动测量.该系统激振器由自行研制的LabVIEW测试系统产生,电磁轴承传感器作为拾振器,自行研制的测量分析系统作为测量分析工具.给出电磁轴承的刚度和阻尼测量结果.根据本系统获得的电磁轴承支承转子的刚度、阻尼特性,对控制器的优化设计以及转子模型的优化设计有一定的指导意义.由于电磁轴承具有可控刚度和阻尼特性,因此可利用等效刚度和等效阻尼概念选择控制系统参数,简化设计过程.对实验室的样机台架进行具体分析,证实这种方法可行.分析结果还表明,若控制参数选择合理,将获得令人满意的减振效果.     

主动电磁轴承叶轮泵结构设计

采用主动电磁轴承叶轮泵将其中一个磁轴承与叶轮做成一个整体，驱动叶轮旋转，另外的磁轴承（包括径向和轴向）用来径向支承主轴和使主轴轴向定位。这种叶轮泵适用于长期无泄漏连续运转，有良好的应用前景。     

电磁轴承刚度与阻尼特性的非线性研究

刚度与阻尼特性是电磁轴承重要的性能指标。对电磁轴承刚度与阻尼特性进行了非线性研究,建立了储能飞轮转子系统径向电磁轴承的非线性模型,推导了非线性情况下电磁轴承刚度与阻尼的计算公式,分析了电磁轴承刚度与阻尼的非线性特性,以及控制因数对刚度与阻尼的影响。研究结果表明,增大比例因数,可以使电磁轴承的刚度减小,达到正刚度时的转子位移范围同时减小。通过研究同时确认,电磁轴承阻尼受控制因数的影响较小。     

主动电磁轴承不平衡补偿的研究

文中介绍主动电磁轴承的工作原理，推导了主动电磁轴承的数学模型，给出了两种不平衡补偿方案，通过仿真，两种方案均能减小或消除振动力，实现转子系统的动平衡。     

电磁阻尼器分段相位控制研究

对柔性转子轴承系统，用电磁阻尼器实施主动控制时采用分段位控制算法，按转速频率分段设置不同的优化相位超前补偿环节，以便在整个转速范围内有效控制转子过临界振动，获得较好的控制效果，分段相位控制器能提供随转速而变的刚度阻尼特性，实现变刚度及变刚度阻尼控制过程，实验证明，控制算法简单，抑制效果和稳定性好，具有效大实用价值。     

电磁轴承-刚性转子系统轴承传递力主动控制

针对电磁轴承支承的刚性转子系统轴承传递力的主动控制,分析了轴承传递力的组成,基于一种变步长三角形迭代搜寻算法辨识出转子位移中同频分量的方法构建了零电流控制及零传递力控制策略,分别在恒定转速和匀加速运动过程中对两种控制策略的有效性进行了仿真分析,最后在某磁悬浮高速飞轮储能系统上进行了试验验证。理论与试验结果表明,零电流控制策略能对绝大部分轴承传递力进行抑制,零传递力控制策略能对轴承传递力进行完全消除。     

混合型轴承结构中的电磁轴承数学模型的建立及刚度阻尼性能分析

采用了一种前端电磁轴承,后端机械轴承的混合型轴承结构.介绍了前端电磁轴承的系统构成,工作原理,推导了电磁轴承系统具有普遍意义的单自由度传递函数模型,分析了系统的刚度阻尼等性能指标.     

主动磁浮轴承

主动磁浮轴承是一种利用电磁力使轴承稳定悬浮起来且轴心位置可以由控制系统控制的一种新型轴承。它包括位移传感器、控制器、功率放大器和电磁作动器。其工作原理是：位移传感器用于监视轴的位置，并将信息传人控制系统，控制系统确定必要的控制信号，并将控制信号送人功率放大器，转变为电磁作动器的增大电流，使旋转轴位于轴承作动器中心。     

主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承过程中的非线性动力学

用有限元法建立了任意个由滚动轴承组成的固定间隙备用轴承-主动电磁轴承-多盘多质量转子系统在主动电磁轴承失效前后的动力学方程,以一个多盘转子系统为例分析了主动电磁轴承失效后转子坠落在备用轴承过程中的瞬态非线性动力学特性,讨论了柔性备用轴承的支撑刚度、支撑阻尼和间隙对转子在坠落过程中动力特性的影响。结果表明采用具有较大阻尼柔性结构的备用轴承能够显著地改善转子坠落在备用轴承上的瞬态动力特性,抑制转子在坠落过程中可能出现具有较大振动和冲击力的全间隙区的涡动运动,减小转子坠落对备用轴承寿命和可靠性的影响。柔性结构备用轴承的支撑阻尼越大,支撑刚度越小,间隙越大,转子坠落后出现全间隙区涡动运动的可能性越小。     

主动磁悬浮轴承的非线性反演自适应控制

研究了主动磁悬浮轴承的调节问题。在分析磁悬浮轴承动力学特性的基础上,建立了其非匹配不确定性模型,提出了反演自适应控制的非线性设计方法,在进行参数自适应的同时实现磁悬浮轴承的鲁棒镇定。仿真结果证明了方案的有效性。     

磁力轴承刚度阻尼特性研究

叙述了磁力轴承系统的结构及刚度和阻尼特性的基本理论。分析了磁力轴承系统的刚度阻尼特性与系统结构参数及其控制器特性之间的关系，同时分析采用了PID控制的磁力轴承刚度阻尼与控制系统各参数之间的关系，提出一种简便的PID参数设计方法。     

主动型磁浮轴承的非线性模糊控制

提出的主动型磁浮轴承非线性模糊控制简化了系统结构 ,通过仿真及实验表明磁浮轴承的模糊控制具有良好的鲁棒性和抗干扰性     

轴向主动磁轴承的模糊自抗扰控制

为了实现轴向主动磁轴承的准确和稳定控制,根据模糊控制理论和自抗扰控制(ADRC)理论,设计了轴向主动磁轴承模糊自抗扰控制系统,采用模糊控制器整定ADRC中非线性控制参数,并且给出了其控制算法和控制系统的结构.利用软件Matlab/Simulink对所设计的控制系统进行了仿真研究,仿真结果表明:所设计的轴向主动磁轴承模糊自抗扰控制系统具有响应速度快、超调量小、抗干扰能力强和鲁棒性好等特点.     

数字控制的电磁轴承系统的研究

本文介绍了电磁轴承系统的数字控制器的组成及基本工作原理,建立了数字控制器的等效传递函数。对数控电磁轴承系统进行了起浮仿真及频域分析。在此基础上选取了控制器参数并进行了实验,实现了１６ｋｇ水平转子的稳定起浮和高速旋转,转速超过１２,０００ｒ／ｍｉｎ。     

电磁轴承系统位移传感器的分析与研究

讨论了位移传感器对电磁轴承系统控制精度的影响,在此基础上提出一种差动电感式位移传感器的设计方案,通过试验验证,这种传感器使电磁轴承系统的结构简单化,提高了系统的稳定性,对进一步研究电磁轴承系统具有很重要的参考价值。     

磁轴承不平衡控制技术的研究进展

通过大量文献调研,重点阐述了磁轴承不平衡控制这一重要技术在磁轴承高速旋转机械中的研究发展情况。简要分析了各种算法的优缺点及其在原理上的相通之处,最后讨论了磁轴承不平衡控制技术进一步发展的方向。     

基于主动磁轴承的切削颤振稳定性分析及控制

提出了基于主动磁轴承的铣削颤振主动控制技术。用有限元法分析了主动磁轴承等效刚度与等效阻尼对铣削稳定性区域的影响,并对铣削过程中的颤振进行了主动控制。结果表明:主动磁轴承的等效刚度能够改变电主轴转子的临界转速,但对铣削的临界切削宽度影响很小;相反,主动磁轴承的等效阻尼能够较大幅度地增大铣削的临界切削宽度,但对电主轴转子的临界转速影响不大。颤振的控制效果表明,调节主动磁轴承的等效刚度和等效阻尼能够减小铣削过程中颤振的振幅。     

工控DSP在电磁轴承中的应用

为满足更多先进控制的需要，采用工业控制专用芯片DSP TMS320S240设计和开发了一种新的数字控制器，重点从控制器硬件，软件结构方面进行了讨论，并介绍了调试方法和试验结果，由于工业控制专用的DSP芯片集成了闪存，A/D，PWM，看门狗和许多通讯通道，因而新开发的数字控制器不仅结构简单，且其速度和可靠性也得到提高，使用简单的数字PID控制算法，可实现8.5kg转子的五自由度稳定起浮，这种数字控制系统可作为开发和实施实时控制策略，实现电磁轴承产品工程化的实用平台，也可以替代现有的模拟控制系统。     

主动磁悬浮轴承的神经网络 PID 控制研究

提出一种神经网络ＰＩＤ控制方案,利用一个两层线性神经网络构造ＰＩＤ控制器,成功地实现了主动磁悬浮轴承的静稳定控制,试验表明了其良好的控制品质。