磁悬浮组合支承系统的模糊控制策略研究

发布时间：2021-12-22 03:15

　　本文将磁悬浮阻尼器引入磁悬浮轴承柔性转子系统,并采用合适的模糊控制策略控制磁悬浮轴承,改善系统的动态性能,使系统顺利越过弯曲临界转速。主要研究内容如下:在分析磁悬浮轴承柔性转子系统工作原理和特性的基础上,分别设计了模糊自调整PID控制器和模糊-PI控制器,并在MATLAB环境下进行了仿真分析。采用C语言和汇编语言编制了基于TMS320F2812 DSP的磁悬浮轴承控制软件,并在五自由度磁悬浮轴承转子系统试验台上,进行了系统的起浮试验、静态悬浮试验和高速旋转试验,研究了参数对系统动态性能的影响。研究结果表明,所设计的控制系统能够满足系统动态性能的要求。在一般磁悬浮轴承转子系统的基础上增加磁悬浮阻尼器,建立了带阻尼器磁悬浮轴承柔性转子系统的数学模型,分析了该系统的动态性能。采用C语言设计了基于TMS320F2812 DSP的磁悬浮阻尼器控制软件,通过系统高速旋转试验,研究了不同磁悬浮阻尼器控制参数对系统不平衡振动的影响,并与一般磁悬浮轴承转子系统进行了比较。研究结果表明,在合适的位置增加磁悬浮阻尼器并且所用阻尼只相当于磁悬浮轴承阻尼的一部分,可以有效地减小转子的振动幅值,提高系统的稳定性,... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁悬浮轴承闭环控制系统原理图

其中轴向磁悬浮轴承的结构实物图如图 2.4 所示。图 2.3 径向磁悬浮轴承实物图 图 2.4 轴向磁悬浮轴承实物图2.2.1.2 磁悬浮阻尼器为抑制细长转子在高速运行时的弯曲模态振动，可考虑在两个径向轴承的基础上增加阻尼装置。该阻尼装置不能有支承刚度，以避免对低转速下转子的刚体模态振动产生超静定约束。为了实现这样的装置，可在合适位置增加一个径向磁悬浮轴承，并对该轴承施加合适的控制参数，使控制所产生的正刚度与轴承本身所具有的负刚度抵消，则附加磁悬浮轴承的支承刚度等于或接近于零，而成为阻尼器。

图 2.3 径向磁悬浮轴承实物图 图 2.4 轴向磁悬浮轴承实物图2.2.1.2 磁悬浮阻尼器为抑制细长转子在高速运行时的弯曲模态振动，可考虑在两个径向轴承的基础上增加阻尼装置。该阻尼装置不能有支承刚度，以避免对低转速下转子的刚体模态振动产生超静定约束。

【参考文献】：
期刊论文
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[10]电磁轴承在透平膨胀机中的应用研究进展[J]. 汪希平,张直明,于良,万金贵.  中国机械工程. 2000(04)

博士论文
[1]磁力轴承支承的转子动态特性研究[D]. 吴华春.武汉理工大学 2005
[2]磁轴承电控系统研究[D]. 曾学明.南京航空航天大学 2002

硕士论文
[1]主动磁力轴承的模糊PID控制[D]. 汤玲.武汉理工大学 2006
[2]基于LF2407A DSP的主动磁轴承数字控制系统的研究[D]. 张爱林.南京航空航天大学 2004



本文编号：3545654