导读:本文包含了电磁轴承系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电磁轴承,离心压缩机,转子动力学,同步过滤器
电磁轴承系统论文文献综述
胡永,肖忠会,王玉旌,孟继纲[1]（2019）在《电磁轴承支撑系统转子动力学分析》一文中研究指出电磁轴承作为一种高效节能的新型轴承,其在透平机械领域的动力学标准一直缺失,API617第八版新增电磁轴承转子动力学内容,其标准与油膜轴承有着较大不同。通过阐述电磁轴承工作原理,辅助轴承结构,对比电磁轴承与油膜轴承在执行标准及转子动力学分析中的差异,以某大功率电磁轴承压缩机为对象,研究电磁轴承支撑系统转子动力特性,通过严格执行API617磁力轴承标准,对其开展电磁轴承支撑下的转子动力学分析,包含自由-自由模态,不平衡响应等分析,结果表明:转子一阶弯曲临界转速落入转速范围内,最大连续转速与二阶弯曲临界转速隔离裕度超过25.7%,不平衡响应曲线显示一阶临界转速下的放大系数小于2.5,最终机械运转试验显示,机组运行平稳,振动远优于标准。该结果可为今后开展超大功率电磁轴承压缩机提供参考。(本文来源于《第十六届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）》期刊2019-10-10）
毛川,祝长生[2]（2019）在《电磁轴承-刚性转子系统轴承传递力主动控制》一文中研究指出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,基于一种变步长叁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。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年19期）
武智[3]（2019）在《电磁轴承辅助支撑条件下凸轮轴磨床主轴系统静动态特性研究》一文中研究指出汽车发动机和各种交通运输工具所需要的内燃机要求质量可靠、使用年限长、环保污染小、能耗低,这些要求都需要其核心部件凸轮轴首先达到高精度和高质量。随着凸轮轴表面质量要求的不断提高,凸轮轴磨床是确保凸轮轴最终成型为产品的主要加工机床,凸轮轴磨床性能的提高已成为亟待解决的问题。并且我国制造业经历了多年的高速发展期,在役磨床装备长期承担繁重的加工任务,在役磨床装备精度及性能退化现象严重。因此对于磨床如何再制造,提升磨床综合性能,抑制电主轴弯曲变形,提高磨削稳定性,提高电主轴临界转速和最大化经济效益已成为研究的热点。本文基于MKS8318凸轮轴磨床的砂轮主轴系统,通过在电主轴转子和机械轴承之间引入电磁轴承辅助支撑技术,实现抑制主轴挠曲变形、改良砂轮主轴系统的静动态特性。利用理论推导、有限元模拟和试验测试结合的方式,进行了主轴系统挠度变形分析和静动态特性分析。本文主要完成了以下工作:(1)构建施加电磁轴承的凸轮轴磨床主轴系统的新结构,在特别考虑离心惯性力情况下,建立新结构的凸轮轴磨床电主轴力学模型,推导出补偿电磁力与主轴挠曲线方程;在一定转速、磨削力的条件下,计算了新结构主轴轴线的最大挠度和磨头处的铅垂位移,获得不同转速下最佳电磁力补偿的整轴弯曲变形。(2)利用Soildworks软件建立了安装有电磁轴承的新结构磨床砂轮主轴的叁维建模,对接ANSYS Workbench有限元软件,使用静力学结构模块对主轴进行附加主轴转速的弯曲变形分析。对比现役磨床与新结构磨床之间的弯曲变形差值,计算了应用电磁轴承技术的凸轮轴磨床主轴弯曲变形的抑制率。(3)基于ANSYS Workbench模态分析模块研究新结构磨床主轴和砂轮主轴系统的重要低阶固有频率与其对应的振型,计算出每一阶频率对应的系统临界转速;采用ANSYS Workbench谐响应分析模块获得主轴系统位移频率响应曲线,求解新结构主轴系统的共振区间。对比现役磨床的各阶固有频率,证实了新结构设计的合理性和成功性。(4)建立了新结构主轴系统模态测试试验系统。在现有试验条件下,设计一套可以等效替代电磁轴承的机械液压装置,采用力锤激励法进行新结构主轴系统的模态测试试验,获得的结果与有限元仿真结果对比,在允许的误差范围内,证实了加装电磁轴承的电主轴改进后的固有频率和临界转速都有提高。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-05-01）
刘子晗[4]（2019）在《功率放大器对电磁轴承控制系统的相位滞后作用及校正》一文中研究指出飞轮储能系统中,主动磁轴承经典的PID控制器在实际应用中存在以下问题:1、很难用试凑法高效的找到合适的PID参数。2、转子启动悬浮与低转速旋转时,振动剧烈,甚至与保护轴承发生碰撞。3、稳定悬浮时振幅过大,受到干扰较难恢复。本文针对电磁轴承控制系统中功率放大器对控制系统的影响进行分析,提出了串行PID控制,并设计了超前校正环节,一定程度上优化了上述问题。本文首先介绍了电磁轴承差动控制原理,推导了动力学公式,建立了差动控制的力学模型。然后介绍了经典PID控制,分析经典PID控制运用于600WH飞轮储能装置中的局限性,包括将功率放大器简化为比例环节,参数线性化造成的误差。同时对功率放大器进行进一步的分析,对功率放大器的各个环节建立数学模型,推导出输入与输出的等式关系,建立了功率放大器的传递函数模型。根据功率放大器的传递函数模型,运用根轨迹法分析了功率放大器对控制系统增益大小,以及稳定区域的影响,同时通过伯德图分析了功率放大器对于控制系统的相位滞后作用。针对根轨迹图,提出了串行不完全微分PID控制,通过劳斯稳定判据与等效刚度和等效阻尼的要求,确定了控制器的相关参数,明显改善了系统根轨迹图。针对功率放大器的相位滞后作用,设计了超前校正环节,确定了相关参数,改善了系统伯德图。在完成了控制器的设计与优化之后,运用MATLAB,SIMUILINK对控制系统进行参数的预整定,然后仿真分析了控制系统的响应。接着分析实际情况中的干扰信号来源,加入干扰信号进行仿真,更真实的模拟了实际情况。最后介绍了整个控制系统的实验过程,与实验平台的搭建。介绍了数据采集系统的软件、硬件结构,控制器电路结构,完整的功率放大器原理电路图。介绍了用于飞轮转子静态平衡位置定位以及设置标准电压的调理板基本原理,完整的电路图及平衡位置标定方法。给出了新的PWM电路图,以及相较于传统PWM电路能对方波的高低电平电压分别调整的原理与方法。详细介绍了控制系统搭建的过程,包括传感器的标定方式与标定结果;根据传感器的特性设计了飞轮转子标准位置标定实验,进行了静态悬浮实验,以及控制参数的确定实验,验证了控制器,调理板的工作效果。最后通过动态磁悬浮实验获取了实验数据,通过与经典PID控制的实验数据进行对比,验证了控制系统的可行性与优化效果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-01）
赵皓宇,祝长生[5]（2018）在《电磁轴承刚性转子系统前馈解耦控制》一文中研究指出为了消除电磁轴承支撑的刚性转子系统径向各自由度间的耦合,提出电磁轴承刚性转子系统径向四自由度的前馈解耦控制策略;针对解耦后系统存在的不平衡振动,提出基于不平衡量辨识的转子不平衡补偿方法;为了提升解耦和不平衡补偿效果,利用最速跟踪微分器来获取前馈解耦控制器及不平衡量辨识器所需的微分信号.仿真及试验结果表明,所设计的前馈解耦控制器可以将电磁轴承刚性转子系统径向原来相互耦合的四自由度系统解耦为4个单自由度系统;利用所设计的不平衡量辨识器辨识出转子不平衡量并对其进行补偿,能够抑制转子系统的不平衡振动;采用最速跟踪微分器,不仅能够削弱测量噪声对解耦效果及不平衡补偿效果的影响,还能够提升控制系统的抗噪能力.(本文来源于《浙江大学学报(工学版)》期刊2018年09期）
韩永杰,李翀,王昊宇,任正义,吴滨[6]（2018）在《飞轮储能系统E型径向电磁轴承动态工作区分析》一文中研究指出以10 k W·h飞轮储能系统的电磁轴承为对象,分析了E型12极径向电磁轴承的动态载荷特性。通过电磁轴承动态载荷区图,建立了转子不平衡激励载荷与动态载荷区的联系,以提高最大承载能力为目标,合理匹配了电磁轴承磁铁与功率放大器组合。确定了执行器的主要技术参数和转子动平衡精度等级,为磁悬浮储能飞轮系统总体设计、电磁轴承系统设计提供了设计方法和理论依据。(本文来源于《储能科学与技术》期刊2018年05期）
王忠博,祝长生,陈亮亮[7]（2018）在《基于不平衡系数辨识的电磁轴承-刚性飞轮转子系统不平衡补偿控制》一文中研究指出针对电磁轴承-刚性飞轮转子系统不平衡振动的抑制问题,提出一种基于不平衡系数辨识的自适应不平衡补偿控制算法。基于电磁轴承-刚性飞轮转子系统的动力学模型,设计了状态反馈PID电流控制器,提出不平衡系数辨识方程及不平衡补偿算法。分析了带有补偿环节的电磁轴承-刚性飞轮转子系统的稳定性及补偿算法中各参数的选择原则。对不平衡补偿算法的有效性进行了仿真和实验研究。结果表明:文中提出的基于不平衡系数辨识的不平衡补偿算法不仅能够正确地辨识出转子的不平衡,而且在整个转速区间内具有良好的稳定性以及对不平衡振动的抑制能力。(本文来源于《中国电机工程学报》期刊2018年12期）
王忠博[8]（2018）在《主动电磁轴承-刚性转子系统振动主动控制》一文中研究指出主动电磁轴承可以为转子提供一种无接触支承结构,具有无机械摩擦、无需润滑等特点,同时还可以通过控制策略对转子系统的特性进行主动控制。目前,主动电磁轴承已成为如高速电机、高速飞轮储能等高速旋转机械设备中的主要支承单元。本文旨在对主动电磁轴承-刚性转子系统振动的主动控制进行研究。首先,介绍了主动电磁轴承-刚性转子系统的工作原理和系统组成,并对主动电磁轴承径向电磁力进行了线性化建模。然后在对平面二自由度单盘转子(平面转子)模型进行分析的基础上,建立了含有转子不平衡的径向四自由度主动电磁轴承-刚性转子系统的动力学模型,理论上研究了主动电磁轴承-刚性转子系统的稳定性、不平衡振动及多频振动主动控制策略。针对主动电磁轴承-刚性转子系统的稳定性控制,提出了分散PID控制和线性状态反馈反馈解耦控制策略。首先,针对目前主动电磁轴承-刚性转子系统的分散PID控制器参数缺少整定过程和设计依据的问题,基于PID控制器参数对转子运动特性影响的分析,给出一种分散PID控制器的设计方法,为分散PID控制提供参数选取依据。然后,针对转子系统陀螺耦合影响,提出了一种基于线性状态反馈解耦的控制策略。最后,通过仿真对两种稳定性控制策略的有效性进行了验证。针对主动电磁轴承-刚性转子系统的不平衡振动控制,研究了一种基于不平衡系数辨识的不平衡振动位移控制策略,实现了转子振动位移最小化。首先分析了补偿电流的具体形式同时定义了不平衡系数,然后给出了不平衡系数辨识方程并分析了闭环系统的稳定性,建立了磁悬浮飞轮储能仿真模型对该不平衡振动位移控制算法进行了恒转速、恒加速以及抗噪声能力的仿真验证。针对主动电磁轴承-刚性转子系统的多频振动问题,首先给出了多频振动的抑制方法同时定义了多频电流系数,提出了一种基于变步长叁角形迭代搜索的多频电流系数辨识算法,然后采用了在多个频率点执行同样的单频振动控制的方法组成多频电流控制器,实现控制电流最小化并有效降低转子的多频振动的方案,最后以磁悬浮高速电机转子系统为模型,分别在恒转速、恒加速以及抗噪声能力方面证明了其有效性;最后,在以dSPACE为核心的磁悬浮高速电机和磁悬浮飞轮储能实验平台上,分别完成主动电磁轴承-刚性转子系统的稳定性、不平衡振动以及多频振动控制的实验验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-06-01）
赵皓宇[9]（2018）在《电磁轴承高速电机转子系统分析及解耦控制》一文中研究指出目前,高速电机是旋转设备的重要研究领域。主动电磁轴承通过对电磁铁线圈中电流的实时控制,使其产生可控电磁力来实现对转子的非接触悬浮,因此具有无接触、适合高速、动力特性易于控制等特点,已成为高速旋转机械的关键支撑单元。本文旨在对磁悬浮高速电机主动电磁轴承-刚性转子系统进行分析与控制。文章在介绍悬浮高速电机主动电磁轴承-刚性转子控制系统各组成单元的基础上,建立了考虑转子不平衡的主动电磁轴承-刚性转子数学模型,并分析了其开环不稳定的特性,以此说明对主动电磁轴承-刚性转子系统进行闭环控制的必要性。针对主动电磁轴承-刚性对称转子,分析了PD控制下系统的固有振动,求解出了系统模态特征根解析式,并在此基础上研究了比例反馈系数P及速度反馈系数D对系统固有振动的阻尼和频率的影响。分析了系统因转子不平衡导致的受迫振动,求解出了不平衡力振动的解析表达式,并据此得出其振动特点。给出了PD闭环控制器参数调整依据,以及闭环系统的频率特性。同时,分析了PD控制用于耦合的电磁轴承-刚性转子系统时的缺点。针对主动电磁轴承-刚性一般转子系统,分析了两种坐标下系统耦合特性,在此基础上设计了前馈解耦控制器将原本相互耦合的主动电磁轴承-刚性转子径向四自由度系统解耦为四个单自由度系统,并采用两种方法对解耦后系统进行了不平衡力的辨识和补偿。同时,利用最速跟踪微分器技术改善了解耦和不平衡补偿效果,以及系统的抗扰能力。最后,介绍了磁悬浮高速电机系统试验平台的硬件和软件,并对所设计的解耦和不平衡补偿方法进行了实验验证。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-06-01）
叶晶[10]（2018）在《隔离转子型电磁轴承系统的研究》一文中研究指出电磁轴承相对于传统的机械轴承具有无接触、无磨损、使用寿命长的特性,在工业领域有着广阔的应用前景。本文以应用于控制棒驱动机构且定转子需要隔离的电磁轴承为对象,对轴承本体及位移传感器进行研究。首先分析了径向电磁轴承的结构和工作原理,通过磁路法对电磁轴承的数学模型进行了解析分析,推导了电流刚度系数和位移刚度系数与电磁参数和结构参数之间的关系。然后运用有限元仿真软件Ansys Maxwell对电磁轴承进行建模和仿真。分别分析了有无隔层的情况下,磁极布置形式对电磁轴承时的影响,包括磁通路径、气隙磁密大小、电磁力大小等方面,说明了转子在非坐标轴方向偏心时,电磁力不可通过单独沿坐标轴方向偏心相同位移的电磁力迭加得到;分析了电磁力与控制电流的关系、电磁力与位移的关系;对隔层分别采用不同的磁导率时转子所受电磁力进行了仿真,分析了最大电磁力随隔层磁导率的变化规律。接下来分析了差动变压器式位移传感器的工作原理,并建立了相应的数学模型,在Ansys Maxwell中进行有限元建模,对隔层的磁导率以及电导率与灵敏度之间的关系进行仿真和研究,并给出了定量计算结果,得出两者均能影响传感器灵敏度的结论。最后根据样机搭建了实验平台,对转子位移传感器的输出特性进行了测试,有效地验证了在有隔层的情况下,差动变压器仍然能够通过输出电压的变化反应出转子的位置变化。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
电磁轴承系统论文开题报告
（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：
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,基于一种变步长叁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。
（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。
电磁轴承系统论文参考文献
[1].胡永,肖忠会,王玉旌,孟继纲.电磁轴承支撑系统转子动力学分析[C].第十六届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）.2019
[2].毛川,祝长生.电磁轴承-刚性转子系统轴承传递力主动控制[J].机械工程学报.2019
[3].武智.电磁轴承辅助支撑条件下凸轮轴磨床主轴系统静动态特性研究[D].湘潭大学.2019
[4].刘子晗.功率放大器对电磁轴承控制系统的相位滞后作用及校正[D].哈尔滨工程大学.2019
[5].赵皓宇,祝长生.电磁轴承刚性转子系统前馈解耦控制[J].浙江大学学报(工学版).2018
[6].韩永杰,李翀,王昊宇,任正义,吴滨.飞轮储能系统E型径向电磁轴承动态工作区分析[J].储能科学与技术.2018
[7].王忠博,祝长生,陈亮亮.基于不平衡系数辨识的电磁轴承-刚性飞轮转子系统不平衡补偿控制[J].中国电机工程学报.2018
[8].王忠博.主动电磁轴承-刚性转子系统振动主动控制[D].浙江大学.2018
[9].赵皓宇.电磁轴承高速电机转子系统分析及解耦控制[D].浙江大学.2018
[10].叶晶.隔离转子型电磁轴承系统的研究[D].哈尔滨工业大学.2018