国家自然科学基金(10772160)
- 作品数：20 被引量：111H指数：9
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- 基于在线识别对转速不敏感的主动电磁轴承转子系统不平衡振动控制被引量：9
- 2010年
- 提出一种基于振动识别的主动电磁轴承转子系统不平衡补偿控制方法。该方法的最大特点是能够不依赖控制对象的传递函数,在线识别出转子等效不平衡质量的大小和位置,然后根据识别结果计算出精确的控制信号,迫使转子绕其几何轴旋转。当转子转速变化时,尽管不平衡力随之变化,但不平衡质量的大小和相位特性不会改变,因此无需重新识别不平衡量,大大提高了在变转速情况下对转子不平衡的控制性能,同时减轻了控制器的计算负担。对算法的控制效果进行了实验测试,结果表明提出的对转速不敏感的基于振动识别的主动电磁轴承转子系统不平衡补偿控制方法对不平衡振动的抑制取得了很好的效果,并在转速变化情况下能大幅减少重新识别不平衡量的次数。
- 蒋科坚祝长生
- 关键词：主动电磁轴承傅里叶系数
- 带主动电磁阻尼器的裂纹转子系统动力学被引量：4
- 2010年
- 从理论上分析了带主动电磁阻尼器的裂纹转子系统的动力特性,讨论了裂纹对带主动电磁阻尼器的转子系统稳定性及不平衡响应特性的影响。结果表明,带主动电磁阻尼器的裂纹转子系统的动力特性比无控制系统的传统裂纹转子系统的特性更为复杂。如果在主动电磁阻尼器控制系统的设计时没有考虑到裂纹的影响,那么在一定的条件下裂纹会导致带主动电磁阻尼器的转子系统失去稳定性。在转子系统中采用对转子振动高效的控制策略可能隐藏了转子系统中存在裂纹的特征,不利于裂纹的诊断。当转子系统的振动被主动电磁阻尼器完全控制时,在带主动电磁阻尼器的转子系统中只能够利用亚临界转速区响应中的2倍和3倍超谐波成份来作为诊断裂纹的指标。
- 祝长生钟志贤
- 关键词：转子稳定性
- 电磁轴承中磁通观测器的研究被引量：4
- 2011年
- 采用磁通控制方案的电磁轴承系统中的关键环节是气隙磁通的测量。由于在电磁轴承气隙中安装磁通传感器存在较大的困难,所以很难直接用磁通传感器对气隙磁通进行测量,而采用状态观测器的方法进行磁通观测具有较佳的可行性。结合磁通观测器在电机领域中的研究进展,分析了电压模型和电流模型在电磁轴承中应用时存在的问题,进而分析了组合观测器的优点。由于组合观测器中线圈电阻的变化会对磁通观测产生较大的影响,提出了利用模型参考自适应方法对线圈电阻参数进行在线自整定。利用Matlab中的Simulink建立了仿真模型,并以DSP2812为核心研制了磁通型功率放大器,仿真和实验结果均验证了理论分析的正确性。
- 周丹王萌祝长生
- 关键词：磁通观测器电磁轴承磁通控制功率放大器模型参考自适应
- 主动电磁轴承失效后柔性转子坠落在备用轴承上的瞬态响应实验研究被引量：10
- 2009年
- 测量了主动电磁轴承支承的柔性转子系统在主动电磁轴承失效后转子坠落在带有固定间隙滚动型备用轴承上的瞬态响应,分析了转子的工作转速、转子不平衡量以及备用轴承碰撞面上的润滑条件等对转子瞬态响应的影响。结果表明,大多数情况下在主动电磁轴承失效后转子系统出现了在间隙圆底部的摆动以及在整个间隙圆范围内的碰撞型回转运动。主动电磁轴承失效后转子系统瞬态响应的大小与转子在电磁轴承失效前的振动、转子的工作转速以及备用轴承碰撞面上的润滑条件等密切相关。通过适当改变备用轴承碰撞面上的润滑状态,可以有效地控制电磁轴承失效后转子系统瞬态响应的大小,降低电磁轴承失效后转子在整个间隙圆范围内的碰撞型回转运动以及全间隙圆范围内的摩擦型回转运动的可能性,从而减小碰撞对转子及其备用轴承的影响。
- 祝长生
- 关键词：转子动力学主动电磁轴承备用轴承瞬态响应
- 时变磁场下径向电涡流阻尼器的动力特性被引量：11
- 2009年
- 为了研究时变磁场和导体运动的组合效应对非旋转型径向电涡流阻尼器动力特性的影响,在一个径向电涡流阻尼器柔性转子系统上测量不同正弦激励磁场强度和频率条件下转子系统在恒速运行时的运动轨道以及在慢加速运动过程中的不平衡响应。结果说明正弦激励磁场的频率对径向电涡流阻尼器的动力特性有着显著的影响。随着正弦激励磁场频率的增大,径向电涡流阻尼器的减振能力迅速减小。对于给定的正弦激励磁场强度,存在着一个能够影响阻尼器特性的最大正弦激励磁场频率;而对于给定的正弦激励磁场频率,存在着一个能够影响阻尼器特性的最低正弦激励磁场强度。只要正弦激励磁场的频率小于最大正弦激励磁场频率或者正弦激励磁场的强度大于最低正弦激励磁场强度,径向电涡流阻尼器的特性同样可以用正弦激励磁场来控制,否则正弦激励磁场对径向电涡流阻尼器的特性几乎没有影响。按照转子动力学的观点,非时变磁场控制的径向电涡流阻尼器的动力特性优于时变磁场控制时的动力特性。
- 祝长生
- 关键词：电涡流阻尼器转子转子动力学振动
- 电磁轴承用磁通控制型功率放大器力增益的研究被引量：2
- 2012年
- 对提出的基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的力增益进行了理论及实验研究。首先简述了基于磁通观测器的磁通控制型功率放大器的结构和工作原理,利用磁通控制型功率放大器的状态方程,推导得到了力增益的理论模型。然后对力增益进行理论分析、有限元分析及在所建立的电磁力测量机构上进行了实验测量,根据模型得到的力增益理论分析值与有限元计算值及实验测量值进行比较分析,并通过参数辨识的方法对力增益进行了修正,给出了偏置为0.7T和0.5T下修正系数与气隙的关系。由于得到的力增益是在常态工作点附近线性化后得到的,所以实际工作点的变化对模型的精度会有影响,最后给出了工作点设置在气隙中点时,横梁位置、力增益理论计算值与有限元计算值三者之间的关系。
- 周丹祝长生王玎
- 关键词：电磁轴承功率放大器磁通控制磁通观测器
- 带辅助轴承的主动电磁轴承-柔性转子系统的突加不平衡响应
- 用有限元法建立了带有辅助轴承的AMB-柔性转子系统的动力学方程,研究了由带有固定间隙的滚动轴承型辅助轴承-AMB-柔性转子系统的突加不平衡响应。结果发现在AMB-转子系统中存在着一个使转子与辅助轴承开始接触的最大允许不平...
- 祝长生
- 关键词：电磁轴承辅助轴承稳定性
- 文献传递
- 基于不平衡识别的主动电磁轴承转子系统自动平衡被引量：7
- 2009年
- 转子不平衡引起的同步振动是主动电磁轴承转子系统高速运行面临的一个主要激振源。通过对转子系统不平衡特性的分析,提出了一种基于不平衡识别的主动电磁轴承转子系统自适应自动平衡控制方法。该方法无需控制对象的传递函数,亦不影响原控制系统稳定的频率边界,通过对主动电磁轴承在线施加试探性激振信号,同时检测控制电流响应中不平衡频率成分的幅值和相位变化,直接识别出不平衡干扰的Fourier系数,产生精确的补偿信号,从而使转子绕其质心轴旋转。实验测试结果表明提出的自适应自动平衡方法对不平衡干扰有显著的抑制作用。
- 蒋科坚祝长生
- 关键词：主动电磁轴承自适应控制FOURIER系数
- 横向裂纹多盘柔性转子系统的动力学特性被引量：4
- 2012年
- 采用Rayleigh方法计算横向裂纹轴单元的刚度模型,基于有限元法建立具有横向裂纹的多盘柔性转子-轴承系统的数学模型.分析裂纹对多盘柔性转子-轴承系统的动力特性的影响,研究由于裂纹的存在而产生的超谐波共振和亚谐波共振,讨论了这些共振的特点,特别是系统的2倍频和3倍频谐波分量的特性,分析了靠近1/2和1/3倍第一临界转速时的轨迹变化以及裂纹的位置和深度对非线性特性的影响.结果表明,与两端刚性支承的简单Jeff-cott转子相比,利用在次临界转速处2倍频和3倍频超谐波成分作为检测多盘转子系统中的裂纹指标是可行的.
- 钟志贤祝长生
- 关键词：稳定性
- 电磁轴承系统中组合型磁通观测器自适应切换方法被引量：2
- 2013年
- 为了解决组合型磁通观测器中的切换点设置对观测器及磁通型功率放大器性能的影响,提高组合型磁通观测器的观测性能,分析了组合型磁通观测器的切换点与系统参数及观测器性能之间的关系,给出了切换点最优化设计的方法。针对组合型磁通观测器的最优切换点随着系统参数的变化而改变从而造成观测器性能的下降的问题,基于模糊控制理论提出了一种切换点自适应调整方法,结合切换点最优化设计方法,对组合型磁通观测器的切换点进行实时在线的调整,提高了组合型磁通观测器的性能和磁通观测的准确度。
- 周丹祝长生李鹏赵波张雪松林世溪
- 关键词：电磁轴承磁通控制自适应切换
