主動(dòng)磁懸浮轉(zhuǎn)子剛度、阻尼分析與研究.pdf

1、磁懸浮轉(zhuǎn)子是一種新型、高科技前沿產(chǎn)品。它具有無摩擦、無磨損、無需潤滑、無污染、能耗小以及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，適用于各種高速或超高速、真空等特殊環(huán)境場(chǎng)合。在軍事、空間站、核工業(yè)、能源、化工、交通等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的科學(xué)意義.磁力軸承作為目前可應(yīng)用于工程實(shí)際、且能夠?qū)嵤┲鲃?dòng)控制的支承部件之一，具有一般傳統(tǒng)軸承和支承技術(shù)所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，目前已在各個(gè)領(lǐng)域的高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械中開始應(yīng)用。隨著現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速的大幅度提高，支承對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定

2、性、動(dòng)態(tài)特性、旋轉(zhuǎn)精度等影響越來越大，在許多場(chǎng)合幾乎支配著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性已經(jīng)嚴(yán)重制約了該技術(shù)的推廣應(yīng)用。 本文通過對(duì)磁力軸承系統(tǒng)的剛度和阻尼的分析，分析磁力軸承系統(tǒng)的剛度和阻尼與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系，以及與系統(tǒng)控制器的傳遞函數(shù)的聯(lián)系。對(duì)轉(zhuǎn)子空間位移改變，而產(chǎn)生的剛度與阻尼的影響做出了分析。分析了PID控制參數(shù)對(duì)剛度與阻尼的影響。對(duì)于控制的磁力軸承系統(tǒng)，當(dāng)電磁軸承系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定后，合理選擇系統(tǒng)控制器的傳遞函數(shù)(頻響特性)，就能

3、獲得期望的系統(tǒng)剛度阻尼特性，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 對(duì)磁懸浮轉(zhuǎn)子的支承特性進(jìn)行了深入的仿真與實(shí)驗(yàn)研究。通過采用MATLAB軟件進(jìn)行仿真PID的控制參數(shù)變化，分別分析Kp(比例系數(shù)常數(shù))、Ti(積分時(shí)間常數(shù))、Td(微分時(shí)間常數(shù))對(duì)剛度和阻尼的影響，從而為控制設(shè)計(jì)提供理論支持。 最后通過加載試驗(yàn)，分析位移的變化，由此得出剛度的變化規(guī)律，進(jìn)一步分析與驗(yàn)證磁懸浮轉(zhuǎn)子的剛度的理論分析。研究磁懸浮轉(zhuǎn)子的剛度的非線性特性。以及研究通過重復(fù)