轉(zhuǎn)子軸系扭振測量與控制的實驗研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)動力機械在國民經(jīng)濟領(lǐng)域中起著重要的作用。轉(zhuǎn)子軸系作為其核心部件，它的扭振問題不容忽視，一旦發(fā)生故障，將會造成巨大的經(jīng)濟損失甚至災(zāi)難性的后果。為了深入開展轉(zhuǎn)子軸系扭振測控技術(shù)的研究，本文在廣泛、深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，通過仿真分析和實驗研究，對轉(zhuǎn)子軸系扭振測量和控制技術(shù)進行了有益的探索。 提出了涉及有限元模態(tài)分析理論、柔性體多體動力學(xué)分析、控制系統(tǒng)設(shè)計的聯(lián)合仿真策略。首先對轉(zhuǎn)子軸系進行了有限元模態(tài)計算，得出固有頻率和振型，將所得的固

2、有頻率值與實驗值相比較，驗證建模精度；然后，用MSC.ADAMS軟件計算柔性體模型扭振響應(yīng)情況；最后，建立ADAMS-Simulink扭振及控制聯(lián)合仿真平臺，進行控制系統(tǒng)仿真。 為了克服傳統(tǒng)測量方法的缺陷，本文針對轉(zhuǎn)子軸系的特點，結(jié)合現(xiàn)有的實驗條件和研究狀況，設(shè)計了帶有無線數(shù)據(jù)采集傳送裝置的新型扭振測量硬件系統(tǒng)，解決了旋轉(zhuǎn)情況下轉(zhuǎn)子軸系扭振測量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并采用聯(lián)合編程的方法編制了應(yīng)用程序軟件；為屏蔽各種干擾信號，提高信噪比，本

3、文采用了雙傳感器差分連接方式，彌補了加速度傳感器容易受干擾的不足；成功的搭建了完備的旋轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)子軸系扭振測量及其控制實驗系統(tǒng)。 本文將理論分析、仿真研究和實驗驗證結(jié)合起來，用“掃描共振”的方法進行了轉(zhuǎn)子軸系的扭振固有頻率實驗，驗證了仿真分析的正確性；結(jié)合目前本課題組現(xiàn)有的條件，詳細設(shè)計了不同轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)子軸系扭振測控實驗方案，采用工作可靠、裝置簡單的移相控制技術(shù)，對扭振測量系統(tǒng)的工作情況和扭振控制效果進行了實驗驗證；實驗數(shù)據(jù)分析結(jié)