平面型磁悬浮平台动力学建模与动态特性研究

发布时间：2016-12-03 12:50

本文关键词：平面型磁悬浮平台动力学建模与动态特性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《中南大学》 2012年

平面型磁悬浮平台动力学建模与动态特性研究

张世伟

【摘要】：磁悬浮支撑技术是一种新型的技术,由于具有无摩擦磨损、无需润滑、低功耗、低噪音及寿命长等传统支撑技术无法比拟的优点,它在传统机械产品向机电一体化产品转变中发挥着极大作用,对它的研究日益广泛和深入。应用磁悬浮支撑技术能够显著提高快速精密运动平台的工作性能。本文结合实际工程背景研制了一台平面型磁悬浮平台实验样机。针对所设计的实验样机,利用有限元法分析了其静力学性能,建立了平面型磁悬浮平台的动力学模型,研究了其动态特性,仿真和实验分析了平面型磁悬浮平台中电磁铁支座的固有频率。具体的研究内容如下： (1)比较分析了国内外磁悬浮平台结构,研制了能够实现较大行程的平面型磁悬浮平台,利用有限元法分析了静态以及稳定悬浮时的静力学性能,结果表明该平面型磁悬浮平台结构具有良好的刚度。当电磁铁刚度为零时的最大变形量为4.9μ m,刚度为1×107N/m时的最大变形量为3.85μ m。 (2)建立了平面型磁悬浮平台动力学模型。研究了U型电磁铁刚度对平面型磁悬浮平台各阶固有频率和振型的影响；分析了纵向电磁铁和横向电磁铁对平面型磁悬浮平台固有频率的影响；运用多自由度振动系统的解耦与求解原理,进行了平面型磁悬浮平台动力学模型的解耦,研究了不同电磁铁刚度阻尼下的响应和及其对结构稳定性的影响。 (3)进行了平面型磁悬浮平台固有频率的分析测试。运用有限元法仿真分析了电磁铁支座的固有频率并利用频谱分析仪测试了电磁铁支座的固有频率,通过对有限元法建模分析结果和实验结果的对比分析,验证有限元法建模分析结果的有效性。

【关键词】：
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM15;TH703
【目录】：

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