导读:本文包含了主动式磁悬浮轴承论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:主动磁悬浮轴承,转子动力学,Terminal滑模控制,鲁棒性
主动式磁悬浮轴承论文文献综述
张东波,方玺,张小玉,吴华春,张亮[1]（2019）在《主动磁悬浮轴承的Terminal滑模变结构控制》一文中研究指出为了给主动磁悬浮轴承转子系统提供更稳定的控制,根据其动力学方程的强非线性,建立4输入4输出状态方程,并提出一种Terminal滑模变结构控制算法,从理论模型上分析了该算法的鲁棒性与收敛性,并利用Simulink进行仿真.由实验结果表明,与传统PID控制器的控制结果相比,所设计的4输入4输出磁悬浮轴承Terminal滑模变结构控制器可以在很短响应时间内有效地消除抖振现象,可达到良好的控制效果,且与传统滑模控制器相比,系统的初始状态已经在滑面上,消除了滑模控制的到达阶段,保证了系统的全局鲁棒性,对参数变化具有一定的抗干扰能力,状态跟踪误差也可以在有限时间内收敛到0.(本文来源于《武汉大学学报(工学版)》期刊2019年08期）
冯冲[2]（2019）在《主动磁悬浮轴承的控制算法研究》一文中研究指出轴承是机械装备的核心部件。相较于传统机械轴承,主动磁悬浮轴承以其高转速、高性能、高精度、低噪声、零摩擦、可靠性强等优点,在工业制造领域具有广阔的应用前景。但由于磁悬浮轴承系统是一个非线性时变强耦合的天然开环不稳定模型,控制难度大,控制系统复杂且成本高,一定程度上成为了它产业化普及的瓶颈。本文运用经典控制策略、状态反馈控制策略及H_∞鲁棒控制策略,对磁悬浮轴承的控制算法进行了理论研究并设计了相应的控制器,研究工作概述如下:(1)分析了磁悬浮轴承系统的结构及其工作原理,结合电磁场理论,通过磁路分析和数学处理推导建立磁悬浮轴承系统线性化控制模型。(2)磁悬浮轴承系统经典控制策略研究。将磁轴承系统与弹簧—阻尼系统控制模型进行等效类比,分析各控制参量的变化对控制效果的影响,根据磁轴承系统阻尼和刚度的要求,设计闭环PD/PI控制器,并分析控制的稳定性、快速性和准确性。(3)针对基于模拟电路实现的经典控制大多局限于小功率、低精度、低转速场合,且无法实时观测控制量的问题,本文采用了一种基于状态反馈理论的磁悬浮轴承现代控制策略。建立磁悬浮轴承系统状态空间数学模型,搭建仿真模块验证分析静态负载与谐振干扰下的磁悬浮轴承系统稳定性能。(4)在磁轴承状态空间模型的基础上,针对磁悬浮轴承系统存在的参数不确定性,采用一种基于H_∞理论的磁悬浮轴承鲁棒控制方法。分析系统灵敏度加权函数的选取,建立磁轴承系统增广模型,通过算法设计得到磁轴承H_∞鲁棒控制器。仿真验证鲁棒控制器对于外部扰动具有抑制效果。H_∞鲁棒控制策略可以提升磁轴承系统的鲁棒性。(5)设计了磁悬浮轴承控制实验。提出一种基于双桥结构的磁悬浮轴承电磁极磁力控制方法。实验结果初步证明了该方法的可行性。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-06-10）
阴宏宇,刘路,王跃方,李健伟[3]（2019）在《主动磁悬浮轴承在压缩机及鼓风机应用的技术进展》一文中研究指出主动磁悬浮轴承是一种新型的高性能机电一体化产品,具有无机械磨损、噪声低、无需密封和润滑、寿命长和控制灵活等独特优势,在压缩机和风机领域得到成功应用。本文首先介绍了国内外磁悬浮轴承的发展状况,之后,总结了磁悬浮轴承在集成式压缩机领域和鼓风机领域的应用情况。探讨了近十年国内外对于磁悬浮轴承技术的研究进展和其中包括的研究热点问题。最后,展望了磁悬浮轴承未来的应用前景。(本文来源于《风机技术》期刊2019年02期）
Richard,Jayawant[4]（2018）在《从天然气到核能:主动磁悬浮轴承系统的多种应用（英文）》一文中研究指出Active magnetic bearings present unique capabilities compared to other bearing systems, allowing their use in a range of challenging environments and applications. This paper reviews these unique capabilities, which can be broadly categorized as: elimination of wear; elimination of sealing and lubrication systems; reduction or elimination of transmitted noise and force; use as instrumentation systems; and thermal capabilities. When combined, these capabilities can provide high reliability and availability in challenging applications. The paper goes on to consider how a challenging application or environment may affect the design of a magnetic bearing system and the use of these capabilities. Examples of such applications within the author's own company are presented together with a brief review of some of the available literature.(本文来源于《风机技术》期刊2018年04期）
郑安琪[5]（2018）在《主动磁悬浮轴承传感器故障识别与监测系统研究》一文中研究指出主动式磁悬浮轴承是集多种学科于一体的高性能复杂机电一体化系统。由于其具有高效低损耗等优良性能,近年来,工业上得到了广泛应用。与此同时,磁悬浮轴承自身所具有的缺点也使其在实际应用中面临越来越多的问题,由于其本身造价昂贵且工作环境大多恶劣,如果不能保证工作过程中的安全性和稳定性,不仅无法使系统正常工作,甚至还会损坏轴承,造成无法挽回的损伤。因此,对磁轴承系统进行在线监控,并对其故障识别的方法进行深入研究是十分有必要的,本文的主要研究工作就围绕这两部分展开,具体内容如下:首先对主动式磁悬浮轴承系统机械部分和电控部分中的故障来源以及故障表现形式进行了详细的分类介绍和分析,重点分析了差动式电涡流位移传感器的故障原因以及故障表现形式,提出通过观察传感器输出信号的幅值直接判断短路及断线故障;通过差动形式消除环境温度影响和电磁干扰;而探头松动等非完全失效故障产生变化不明显却影响巨大,因此作为本文重点研究与识别对象。其次针对差动式位移传感器探头松动等故障,从理论上推导了故障时传感器两探头输出信号之和与控制器输出信号中故障频率之间的关系,提出一种基于傅里叶变换(FFT)的故障检测与识别算法,并使用LabVIEW进行仿真研究,验证了该理论的可行性。最后搭建了基于LabVIEW的主动式磁悬浮轴承在线监控及故障诊断系统。系统包括用户登录模块、数据采集与存储模块、时域分析模块和频域分析模块,通过数据采集卡实时采集位移传感器的输出电压信号。实验表明,该系统能够实时准确地完成信号的采集、处理与分析,进而识别故障传感器并报警。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01）
程鑫,刘晗,王博,梁典,陈强[6]（2018）在《基于双核处理器的主动磁悬浮轴承容错控制架构》一文中研究指出为了满足针对多自由度磁悬浮支承系统的故障诊断与实时控制需求,提出一种基于异构的双核处理器ARM+DSP架构。硬件配置上以数字信号处理器(digital signal processing,DSP)作为从处理器执行多个环路的故障监测;而高级精简指令集处理器(advanced RISC Machines,ARM)作为主控制器执行转子位置控制算法,并根据从控制器的故障重构控制器而实现容错;软件结构上提出基于双核处理器的信息交互、任务分配与执行的设计方法,设计了双向中断来协调控制与监控代码间的执行时序。试验得到系统故障诊断与实时容错控制仅需1.8 ms,能够满足系统需求。试验结果证明了本研究所提出架构的有效性。(本文来源于《山东大学学报(工学版)》期刊2018年02期）
任正义,李乃安[7]（2018）在《主动磁悬浮轴承监控系统设计及验证》一文中研究指出文中以10k W·h飞轮储能系统的主动磁悬浮轴承为研究对象,设计了主动磁悬浮轴承转子运动监控系统,实现了对轴承转子运动的实时监控,转子的转速、位移、轴心轨迹等数据的采集与保存。监控系统可以有效地观察转子振动,准确分析转子在不同转速时转子振动特性,防止因为振幅过大而引起转子碰撞轴承。(本文来源于《机械工程师》期刊2018年01期）
王晓远,张德政,高鹏[8]（2017）在《基于果蝇优化算法的主动径向磁悬浮轴承多变量多目标优化设计》一文中研究指出果蝇优化算法(Fruit Fly Optimization Algorithm,FOA)是一类新型全局优化算法。本文尝试将FOA引进到高速电机用RMB的优化设计中,以达到提高其高速电机性能指标的目的。(本文来源于《日用电器》期刊2017年S1期）
付赞松[9]（2017）在《高速电机用主动磁悬浮轴承系统的研究与设计》一文中研究指出由于高速电机具有转速范围广、结构紧凑、转动惯量小以及高功率密度等优点,因此高速电机在世界上受到了密切关注,并在工业中得到了广泛应用。然而,轴承严重磨损和发热问题降低了高速电机的可靠性,直接限制了高速电机进一步的发展。磁悬浮轴承正好能够稳定支撑高速电机转子,并且能够对转子进行主动控制,在高速电机中应用越来越广泛。但是,磁悬浮轴承系统的设计融合多个学科交叉,设计过程复杂,到目前为止,还未取得广泛的应用。因此,本文系统研究应用于高速电机的磁悬浮轴承系统设计方法对高速电机发展和磁悬浮轴承的工业应用具有重要意义。为此,本文将从以下几个方面研究应用于高速电机的磁悬浮轴承系统。首先,本文对不同的磁悬浮轴承进行了分析比较,并根据高速电机的要求,选取了主动磁悬浮轴承作为分析对象,详细研究了主动磁悬浮轴承的结构特点,抽象出主动磁悬浮轴承单自由度模型,并以此为基础分析了主动磁悬浮轴承的工作原理,更进一步利用磁路法,对单自由度模型进行计算分析建立了单自由度模型的数学模型。继而,本文从工程设计的角度出发,综合考虑了磁悬浮轴承的性能指标和实际加工装配的尺寸限制,详细推导了主动磁悬浮轴承的参数设计方法。并以一台200kW&40000rpm高速电机为实例,从电磁、机械和热等多个角度详细设计了主动磁悬浮轴承各项结构尺寸,并利用有限元法进行方案校核。随后,为了在磁悬浮轴承设计过程中充分考虑支撑对象的特性,本文重点研究了200kW&40000rpm高速电机转子的设计过程,包括电机转子结构的选择、材料的选择、静力学校核和动力学分析等。此外,本文考虑实际偏心质量存在的情况,利用有限元软件分析了高速转子的瞬态动力学行为。最后,本文分析对比了常用的磁悬浮轴承开关功率放大器的拓扑结构,以成本最低和电流纹波最小为原则选择了共桥臂半桥结构作为开关功率放大器的主电路,并利用仿真验证了其原理,同时设计了实验,验证了共桥臂半桥结构的可行性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
王磊[10]（2017）在《主动磁悬浮轴承滑模变结构控制器的研究》一文中研究指出随着工业的不断进步,传统轴承越来越难以满足高性能、低耗能的要求,这促使人们对新的替代轴承进行探索。主动磁悬浮轴承具有无机械损耗、无摩擦、无需润滑、噪声小、刚性阻尼可调控、理论转速高等诸多优点,逐渐成为了传统轴承的理想替代品。但是,主动磁悬浮轴承系统是一个非线性强、耦合程度高的多输入多输出系统,采用传统的PID控制方法不能很好地满足系统对稳定性和动态特性的要求。因此,本文采用滑模变结构控制策略,对主动磁悬浮轴承的控制器进行了研究。主要工作如下:概述了主动磁悬浮轴承的发展状况和应用前景;研究了主动磁悬浮轴承的基本结构以及工作原理;对单自由度主动磁悬浮轴承系统进行了研究,建立了其数学模型,并依据离散滑模变结构控制理论,构造了相应的控制器,运用MATLAB编写程序,对离散滑模变结构控制器和传统PID控制器的控制效果进行了仿真和比较。在单自由度磁轴承研究的基础上,对五自由度主动磁悬浮轴承系统进行了系统的研究,首先,分析了其运动方程,以此建立了系统的数学模型;针对五自由度主动磁悬浮轴承系统的复杂性,对其进行了解耦研究,设计了一种基于多输入多输出积分滑模变结构控制的控制器,最后通过仿真验证了所研究的控制策略相比于传统PID控制方法具有更加良好的动态性能和鲁棒性。(本文来源于《天津科技大学》期刊2017-03-01）
主动式磁悬浮轴承论文开题报告
（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：
轴承是机械装备的核心部件。相较于传统机械轴承,主动磁悬浮轴承以其高转速、高性能、高精度、低噪声、零摩擦、可靠性强等优点,在工业制造领域具有广阔的应用前景。但由于磁悬浮轴承系统是一个非线性时变强耦合的天然开环不稳定模型,控制难度大,控制系统复杂且成本高,一定程度上成为了它产业化普及的瓶颈。本文运用经典控制策略、状态反馈控制策略及H_∞鲁棒控制策略,对磁悬浮轴承的控制算法进行了理论研究并设计了相应的控制器,研究工作概述如下:(1)分析了磁悬浮轴承系统的结构及其工作原理,结合电磁场理论,通过磁路分析和数学处理推导建立磁悬浮轴承系统线性化控制模型。(2)磁悬浮轴承系统经典控制策略研究。将磁轴承系统与弹簧—阻尼系统控制模型进行等效类比,分析各控制参量的变化对控制效果的影响,根据磁轴承系统阻尼和刚度的要求,设计闭环PD/PI控制器,并分析控制的稳定性、快速性和准确性。(3)针对基于模拟电路实现的经典控制大多局限于小功率、低精度、低转速场合,且无法实时观测控制量的问题,本文采用了一种基于状态反馈理论的磁悬浮轴承现代控制策略。建立磁悬浮轴承系统状态空间数学模型,搭建仿真模块验证分析静态负载与谐振干扰下的磁悬浮轴承系统稳定性能。(4)在磁轴承状态空间模型的基础上,针对磁悬浮轴承系统存在的参数不确定性,采用一种基于H_∞理论的磁悬浮轴承鲁棒控制方法。分析系统灵敏度加权函数的选取,建立磁轴承系统增广模型,通过算法设计得到磁轴承H_∞鲁棒控制器。仿真验证鲁棒控制器对于外部扰动具有抑制效果。H_∞鲁棒控制策略可以提升磁轴承系统的鲁棒性。(5)设计了磁悬浮轴承控制实验。提出一种基于双桥结构的磁悬浮轴承电磁极磁力控制方法。实验结果初步证明了该方法的可行性。
（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。
主动式磁悬浮轴承论文参考文献
[1].张东波,方玺,张小玉,吴华春,张亮.主动磁悬浮轴承的Terminal滑模变结构控制[J].武汉大学学报(工学版).2019
[2].冯冲.主动磁悬浮轴承的控制算法研究[D].湘潭大学.2019
[3].阴宏宇,刘路,王跃方,李健伟.主动磁悬浮轴承在压缩机及鼓风机应用的技术进展[J].风机技术.2019
[4].Richard,Jayawant.从天然气到核能:主动磁悬浮轴承系统的多种应用（英文）[J].风机技术.2018
[5].郑安琪.主动磁悬浮轴承传感器故障识别与监测系统研究[D].沈阳工业大学.2018
[6].程鑫,刘晗,王博,梁典,陈强.基于双核处理器的主动磁悬浮轴承容错控制架构[J].山东大学学报(工学版).2018
[7].任正义,李乃安.主动磁悬浮轴承监控系统设计及验证[J].机械工程师.2018
[8].王晓远,张德政,高鹏.基于果蝇优化算法的主动径向磁悬浮轴承多变量多目标优化设计[J].日用电器.2017
[9].付赞松.高速电机用主动磁悬浮轴承系统的研究与设计[D].华中科技大学.2017
[10].王磊.主动磁悬浮轴承滑模变结构控制器的研究[D].天津科技大学.2017
标签：主动磁悬浮轴承; 转子动力学; Terminal滑模控制; 鲁棒性;