基于磁流变阻尼器的转子振动控制研究

发布时间：2017-05-21 17:12

  本文关键词：基于磁流变阻尼器的转子振动控制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对目前旋转机械装备故障率高,安全问题突出,本文设计了一种旋转剪切式磁流变阻尼器,并引入转子系统振动控制中,提出一种新的振动主动控制方法。主要完成如下研究内容。(1)研究了磁流变液的机理及制备方法,并配制了磁流变液,设计了转子剪切式磁流变阻尼器,并使用ANSYS对其磁场进行了数值分析。(2)设计搭建了单、双跨(悬臂)转子系统,并理论计算转子系统的振动模态。(3)设计并搭建了振动控制系统,主要包括原始数据采集模块、数据实时监测调用模块、控制策略模块、磁场控制模块、阻尼器执行模块。(4)将所设计的磁流变阻尼器安装于单跨转子试验台中,模拟转子不平衡、转子碰摩及转子不对中故障,研究磁流变阻尼器抑制转子故障振动的效果,试验研究不同参数下磁流变阻尼器的抑振性能。(5)依据得到的试验规律,设计单跨转子系统振动控制策略并引入振动控制系统,通过实时监测系统运行中的振动参数,自动调节阻尼器施加电流大小,研究对转子振动实时在线控制效果。其中控制策略主要包括开关控制、随动控制和PID控制。(6)在单跨转子系统的研究基础之上,以双跨转子系统为研究对象,研究磁流变阻尼器不同性能参数下,轴系振动的规律。同时将振动控制系统及控制策略引入双跨转子系统,对两转轴实行并行独立的控制方式,研究控制系统对双跨转子轴系振动实时在线控制效果。(7)将所设计的剪切式磁流变阻尼器引入齿轮平行轴系,研究磁流变阻尼器对齿轮传动轴系振动的影响规律。
【关键词】：磁流变阻尼器 轴系振动 振动主动控制 齿轮振动
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB535.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 课题来源、研究目的及意义16-17
• 1.1.1 课题来源16
• 1.1.2 研究目的及意义16-17
• 1.2 旋转机械转子系统振动故障17-19
• 1.3 旋转机械转子振动控制方法19-21
• 1.3.1 被动控制19-20
• 1.3.2 主动控制20-21
• 1.4 磁流变液及其阻尼器研究现状21-23
• 1.4.1 磁流变技术研究历史及现状21-22
• 1.4.2 磁流变技术在转子振动控制领域的研究22-23
• 1.5 本文的主要研究内容23-26
• 第二章 磁流变阻尼器及转子试验系统设计26-46
• 2.1 引言26
• 2.2 磁流变阻尼器设计26-35
• 2.2.1 机理及制备26-29
• 2.2.2 阻尼器结构设计29-32
• 2.2.3 磁场模拟仿真32-35
• 2.3 转子系统设计35-39
• 2.3.1 单跨转子结构设计及模态35-37
• 2.3.2 双跨转子结构设计及模态37-39
• 2.4 振动控制系统设计39-44
• 2.4.1 振动控制系统功能39-41
• 2.4.2 控制系统软硬件41-44
• 2.5 本章小结44-46
• 第三章 单跨转子系统磁流变阻尼器抑振性能试验46-62
• 3.1 引言46
• 3.2 基于磁流变阻尼器的单跨转子试验46-58
• 3.2.1 磁流变阻尼器抑制转子不平衡振动试验46-49
• 3.2.2 磁流变阻尼器抑制转子碰摩振动试验49-56
• 3.2.4 磁流变阻尼器抑制转子不对中振动试验56-58
• 3.3 基于磁流变阻尼器的悬臂转子试验58-61
• 3.3.1 试验台参数58-59
• 3.3.2 不平衡振动试验59-61
• 3.4 本章小结61-62
• 第四章 基于磁流变阻尼器的单跨转子振动控制试验62-80
• 4.1 引言62
• 4.2 基本控制理论及控制系统设计62-65
• 4.2.1 经典控制策略62-63
• 4.2.2 控制系统设计63-65
• 4.3 单跨转子振动控制试验65-77
• 4.3.1 开关控制试验65-66
• 4.3.2 随动控制试验66-70
• 4.3.3 PID控制试验70-77
• 4.4 悬臂转子振动控制试验77-79
• 4.4.1 开关控制试验77
• 4.4.2 随动控制试验77-79
• 4.5 本章小结79-80
• 第五章 基于磁流变阻尼器的双跨转子振动控制试验80-94
• 5.1 引言80
• 5.2 双跨转子系统振动试验80-82
• 5.3 双跨转子系统振动控制试验82-89
• 5.3.1 开关控制82-83
• 5.3.2 随动控制83-88
• 5.3.3 PID控制88-89
• 5.4 双跨悬臂转子系统振动控制试验89-91
• 5.4.1 阻尼器对双跨悬臂转子轴系振动的影响规律90
• 5.4.2 开关控制90-91
• 5.5 本章小结91-94
• 第六章 磁流变阻尼器抑制齿轮系统振动试验94-102
• 6.1 引言94
• 6.2 传动轴轴振抑制试验94-97
• 6.2.1 试验台参数94
• 6.2.2 抑振规律试验94-96
• 6.2.3 振动时域及频谱图分析96-97
• 6.3 齿轮箱体振动抑制规律97-100
• 6.3.1 抑振规律试验97-99
• 6.3.2 振动时域及频谱图分析99-100
• 6.4 本章小结100-102
• 第七章 结论与展望102-106
• 7.1 结论102-104
• 7.2 展望104-106
• 参考文献106-112
• 致谢112-114
• 研究成果及发表的学术论文114-116
• 作者和导师简介116-117
• 附件117-118

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：384282