采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行。将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真。仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大。调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动。     

采用电磁轴承控制柔性转子临界转速分布的建模和仿真分析

提出了采用电磁轴承支承柔性转子,通过支承特性的调节,改变柔性转子的各阶临界转速的分布位置,使柔性转子顺利实现超临界运行.将电磁轴承支承特性建模融入到经典转子动力学的柔性转子有限元建模理论中去,构建了电磁轴承支承的柔性转子系统模型进行仿真.仿真结果表明:通过调节电磁轴承的等效刚度,可以明显改变柔性转子平动和锥动两个刚体临界转速,而对一阶弯曲和二阶弯曲两个弯曲临界转速影响不大.调节等效阻尼可明显减小转子过临界时的振动.     

数控磁悬浮智能转子系统的研究

探讨了利用磁悬浮技术支承转子,对高速精密转子进行智能控制;论述了磁悬浮转子系统智能控制所具有的特点;提出了采用离线选择、在线调节式的专家控制器结构.     

柔性杆件系统虚拟样机设计及其动力学仿真分析

针对杆件设计轻型化和杆件运动高速化发展,杆件系统中轻质杆件的柔性显著增加,在ADAMS环境中设计柔性杆件系统虚拟样机,并进行其动力学仿真分析.算例结果表明,杆件柔性对系统运动精度和寿命产生了重要影响,在杆件系统设计时应予以考虑这种影响,提高设计精度.     

径向电磁悬浮系统的Magnet/Simulink联合仿真

针对径向电磁悬浮控制提出了一种Magnet / Simulink 联合仿真的方法。首先在Magnet 软件中建立径向电磁悬浮系统的模型, 在Simulink 中搭建PID 控制电磁悬浮系统的程序框图, 然后将 Magnet 中的径向电磁悬浮系统模型导入Simulink 控制程序中, 建立径向电磁悬浮系统Magnet / Simulink 联合仿真控制模型, 最终实现了径向电磁悬浮系统PID 控制仿真。结果表明: Magnet / Simulink 联合仿真方法可实现对悬浮控制过程中的电磁力、转子速度、转子位移等参数变化情况的实时监测; Magnet / Simulink 联合仿真方法不但提高了电磁悬浮控制仿真的效率, 且为探究控制方法或控制器参数对电磁悬浮系统的影响提出了一种新的思路。     

磁悬浮转子系统的非线性动力学特性

为了研究某磁悬浮转子的非线性动力学特性,考虑了系统非线性因素的影响,由Taylor级数展开得到非线性电磁力的表达式,建立了刚性磁浮轴承转子系统动力学模型和空间状态方程,用数值积分法对其进行分析.通过数值分析得到了该系统在某些参数域中的波形图、频谱图、相图以及轴心轨迹,直观显示了系统在某些参数域中的稳定运行状态.分析结果表明,该磁悬浮转子系统在转速为60000r/min和一定的偏心量范围内处于稳定运动状态.     

超导陀螺转子的磁悬浮特性分析

超导陀螺是利用低温超导体的Mdssner效应实现转子悬浮的一种精度高、能耗少的惯性器件．为研究超导陀螺转子的磁悬浮特性,文章介绍了超导陀螺的转子超导磁悬浮结构及悬浮原理,分析了转子间隙内磁通与间隙间的关系,推导出了由8个结构完全相同的超导线圈形成的球形腔内转子的磁悬浮力及磁悬浮支承刚度的定量计算公式,指出磁悬浮力的大小与间隙内磁通量的平方成正比,与间隙量的平方成反比,磁悬浮支承刚度则与间隙内磁通量的平方成正比,但与间隙量的立方成反比．根据转子受力建立了转子的二阶无阻尼偏移模型从而为转子的偏移控制奠定了基础．文章最后对实现陀螺转子的超导支承做了探讨,对影响磁悬浮力和磁悬浮刚度的因素进行了分析并提出了相应的解决方案。     

斥力型磁悬浮平台建模及仿真

针对吸力型磁悬浮平台尺寸大、刚度低以及承载力小等缺点,提出一种斥力型磁悬浮平台。采用等效方法推导出永磁导轨对悬浮永磁体和悬浮电磁铁的磁斥力数学模型,并通过实验验证了该模型的准确性。通过对计算实例的Matlab仿真分析,表明所建的磁斥力模型是可控的,可实现斥力型磁悬浮平台的稳定悬浮。     

基于ADAMS的液压破碎机液压系统仿真

从传统的液压系统设计方法和虚拟样机的概念出发,以ADAMS/Hydraulics为基础,建立液压系统虚拟样机并探讨仿真分析的方法,给出液压破碎机工作装置斗杆液压举升系统虚拟样机的一个分析实例.仿真结果表明,破碎机在液压缸的驱动下可以完成工作过程中的主要动作,液压缸运行平稳,无较大冲击.     

门式起重机的虚拟样机建模与动力学仿真

利用PRO/E软件对门式起重机进行三维建模,导入ADAMS软件,通过系统简化、样机装配、施加载荷等步骤,对门机在不同工况下的状态进行了模拟.通过分析仿真结果,找出了危险的结构区域,为门式起重机的设计和结构分析提供了一定的理论依据.     

磁悬浮转子位移测量传感器的研究

在磁力轴承系统中,磁悬浮转子的位移信号是控制磁力轴承稳定悬浮并能够高速旋转的重要依据,因此,位移传感器测量数据的可靠性、稳定性和精确性直接影响到磁力轴承的整体性能。针对磁悬浮转子对位移传感器的特殊要求,从理论上分析了涡流位移传感器的设计原理,并根据理论分析设计制作了传感器;还介绍了传感器的实验方法和实验步骤,并对实验结果进行了分析。     

高速磁悬浮转子功率测试原理与技术

分析了现有的电动机测功机不能用于高速磁悬浮转子测功的原因,提出了一种新型的能适用于高速磁悬浮转子的测功方法.此测功机采用非接触式加载——永磁涡流加载,可以避免机械轴承和联轴器的速度极限的限制.介绍了测功原理和永磁涡流加载器的工作机理,并对永磁涡流加载器中气隙磁场进行分析和对转子制动转矩的进行计算.最后讨论了高速测功机设计制造中的关键问题.     

宽幅喷墨打印机字车机构运动及控制联合仿真

为在设计全过程中能对打印机字车系统的运动及控制系统的性能进行验证,从而设计出性能优异的字车系统,加快设计进程,在Adams中建立了字车机构的虚拟样机,在Simulink中建立控制模型,应用Adams/Controls插件联合Adams和Matlab对字车机构进行机构运动和控制的协同仿真。对字车机构的速度控制采用模糊PID控制方法,应用Matlab模糊逻辑工具箱建立模糊PID控制器,利用模糊控制规则在运行的过程中动态地改变PID控制参数。结果表明,应用模糊PID控制可以达到很好的控制效果,展示了对复杂机电一体化系统进行联合仿真的一般方法。     

磁悬浮主轴轴承间的耦合研究

分析了磁悬浮主轴轴承间的耦合现象 ,给出了磁悬浮主轴轴承间的耦合力矩的分布图。并且探讨了影响耦合力矩的几个参数对耦合强度的作用 ,并给出了其影响曲线。     

微型发动机柔性转子的动平衡

针对微型发动机转子的结构特点，提出一种在自身壳体和轴承中由空气驱动，只采用一个平衡校正面的柔性转子动平衡方法，使平衡精度大大提高。试车表明发动机整机振动很小，说明平衡方法对提高此类微型发动机动平衡品质十分有效。     

挠性转子磁力轴承系统LQ最优控制研究

在高温气冷堆氦气透平发电系统（HTR—IOGT）的相似性模拟实验装置AMB—PⅡ上,开展针对磁力轴承支承下挠性转子系统的优化控制研究。采用离散质量的集总参数法建立了相应转子动力学模型,通过适当模态截断简化获得了转子系统的状态方程。研究了LQ最优控制方法,分析了权重参数的选择对控制器的影响。仿真实验表明,输出反馈LQ结合相位补偿的控制器,具有物理意义清晰、系统结构简单和参数易于调节等优点。在AMB—PⅡ实验台架上不仅实现了转子的稳定悬浮,而且能够有效地抑制转子的高阶挠性模态振动,使转子顺利通过了二阶挠性临界转速,最高达到450Hz。该方法的研究为今后高温气冷堆氦气透平工程的磁力轴承实际应用提供了良好的设计参考。     

磁悬浮飞轮转子不平衡力非线性抑制研究

磁悬浮飞轮转子由于其转子动力学特性所固有的强陀螺耦合效应,在干扰力作用下进动和章动2种涡动模态运动如果得不到有效的控制,会导致系统失稳。针对这一问题,提出了一种径向磁轴承的非线性控制方案,该方案把转子不平衡产生的不平衡力和不平衡力矩当作一种非线性干扰,对不平衡扰动力作用下的磁轴承-转子系统进行建模,设计了基于BP神经网络的非线性控制器,通过磁轴承电磁力对其进行抑制。仿真结果表明：设计的非线性控制器有效地实现了对不平衡扰动的补偿,提高了飞轮的失稳转速。     

永磁偏置径向磁轴承在磁悬浮反作用飞轮系统中的应用

针对现有径向磁轴承结构电励磁磁路耦合的缺陷,设计了一种新型径向永磁偏置混合磁轴承结构,介绍了这种轴承的结构特点和工作原理,并利用等效磁路法和有限元法(FEM)对该永磁偏置径向混合磁轴承进行了电磁分析,得出了磁轴承的数学模型和主要参数。研究结果表明,该径向永磁偏置磁轴承可以有效地避免磁路耦合现象,提高磁轴承系统的控制性能。     

磁悬浮列车车桥耦合振动研究

建立了磁悬浮列车-桥梁耦合振动的动力学方程,通过数值方法,求解磁悬浮列车通过桥梁时列车和桥梁的动力响应,分析了列车运行的平稳性和乘客的舒适性以及桥梁的动力特征,得到了磁悬浮列车轨下结构设计的有用结论。