作者:刘涛; 吕民东; 王子羲; 阎绍泽 期刊:《流体机械》 2018年第01期
为了正确提取磁悬浮轴承跌落过程中发生反向涡动时轴轨迹的时频特征,本文引入了广义线性调频小波变换(GLCT).为分析不同时频方法在信号时频特性分析的优缺点,分别采用了短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布、GLCT和Hilbert transform对磁悬浮轴承跌落过程中反向涡动情况下轴系Y轴(竖直)方向上的位移信号进行了处理.结果显示,短时傅里叶变换因为分析窗不具备瞬时频率调频率的自适应性,时频聚焦性不理想,瞬时频率的计算精度易受其影响;...
作者:张建生; 王一夫; 马啸宇; 吴璇 期刊:《轴承》 2017年第10期
为了提高单自由度主动磁悬浮轴承系统的稳定性,采用随机权重粒子群算法与传统PID控制相结合的方法,将随机权重粒子群算法与线性递减权重粒子群算法进行函数测试对比,结果表明,随机权重粒子群算法能够更快、更准确地找出优化函数的最优值。通过MATLAB/Simulink构建系统模型并进行仿真对比,证明随机权重粒子群算法可以更好地提高系统的稳定性。
作者:任正义; 李乃安 期刊:《机械工程师》 2018年第01期
文中以10kW·h飞轮储能系统的主动磁悬浮轴承为研究对象, 设计了主动磁悬浮轴承转子运动监控系统,实现了对轴承转子运动的实时监控, 转子的转速、 位移、 轴心轨迹等数据的采集与保存.监控系统可以有效地观察转子振动, 准确分析转子在不同转速时转子振动特性,防止因为振幅过大而引起转子碰撞轴承.
作者:吴璇; 张建生; 王一夫; 马啸宇; 卜平凡 期刊:《制造技术与机床》 2017年第07期
针对主动磁悬浮轴承系统PID控制器参数设计问题,提出一种改进粒子群优化算法来实现PID参数的最优化。该算法以标准粒子群算法为基础,采用非线性自适应调节权值法以平衡算法的全局搜索和局部改良能力;同时采用带有动态扰动项的粒子速度更新公式,增加了粒子的随机性和多样性,帮助粒子在迭代后期跳出局部最优。并在MATLAB/Simulink中搭建系统模型进行仿真实验。仿真结果表明:与标准粒子群算法和遗传算法相比,该算法收敛到最优参数值...
针对5自由度主动磁悬浮轴承系统,根据其输出解耦的状态方程,设计了一种多输入多输出积分滑模变结构控制算法。利用MATLAB/Simulink分别对常规PID控制和积分滑模变结构控制进行仿真和比较,结果表明,5自由度主动磁悬浮轴承系统的多输入多输出积分滑模变结构控制方法具有良好的动态性能和鲁棒性。
作者:王东雄; 王念先; 陈奎生; 喻育军; 陈克应 期刊:《轴承》 2017年第02期
采用等效磁路法对主动磁悬浮轴承进行了建模,结合有限元软件分析了磁路法在忽略轴承漏磁及磁饱和现象时导致的轴承承载力误差,并重点对磁饱和现象进行了研究。采用有限元软件获取了主动磁悬浮轴承结构参数改变时磁饱和的变化规律,在此基础上从饱和控制电流的角度出发,对磁饱和进行了定量描述,对磁饱和程度进行评估,并将表征饱和程度的拟合表达式与有限元仿真计算结果进行了对比,证明该表达式的计算精度较高。
作者:李乃安; 陈宁; 任正义; 马强 期刊:《机械工程师》 2016年第12期
针对电磁力支撑的轴承转子因加工精度影响存在不平衡及定子线圈缠绕不均匀,导致相同PID控制参数不同转速下,支撑效果不一的问题,提出_ 种应用于主动磁悬浮轴承的分工况智能PID专家控制方法,使主动磁悬浮轴承控制系统具备一定抗干扰和抗积分饱和的能力.根据主动磁悬浮轴承的工作特点,将其转速分成若干区间,对每一个区间参数预整定,通过专家控制方法实现对控制器参数在线修正.以600Wh飞轮储能径向磁悬浮轴承为实验对象,提取的转子轴...
作者:张建生; 王一夫; 马啸宇; 沈莹雅 期刊:《制造技术与机床》 2016年第09期
通过分析得知,主动磁悬浮轴承系统本身是一个不稳定系统,可以采用PID控制器对其进行控制。但是传统PID控制在主动磁悬浮轴承系统中还存在着不足之处,为此可以将粒子群优化算法与常规PID控制相结合,对PID控制器中的参数进行优化,使系统能够达到更好的控制效果。采用了一种改进粒子群算法,对算法中的惯性权重w进行自适应调节,从而使得算法能够更快、更准确地寻找到最优值。通过Matlab/Simulink构建系统模型并进行仿真对比,改进粒子群...
作者:吴坚; 张茂青; 陆伟 期刊:《电工电气》 2006年第01期
针对主动磁悬浮系统控制效果不佳的问题,设计了一种参数可以模糊自整定的PID控制器,该控制器兼具PID控制和模糊控制的优点,参数整定比较方便,鲁棒性强。仿真实验证明该控制策略有效、可行。
作者:郑仲桥; 谈浩楠; 张建生 期刊:《机械设计与制造》 2014年第05期
以主动磁悬浮轴承为研究对象,提出了一种数模混合式PID控制器的工作原理.针对数字控制器和模拟控制器在主动磁悬浮系统应用中的不足,基于TMS320F28335和数字电位器设计了一种主动磁悬浮轴承中的数模混合式PID控制器.控制器实现了PID参数的实时调整,使得磁悬浮系统能够最大程度的适应某些瞬态需求.经过实验验证,设计的数模混合式PID控制器能够满足主动磁悬浮轴承的要求,使系统的稳定性和鲁棒性得以增强.
作者:崔东辉 徐龙祥 期刊:《南京航空航天大学学报》 2009年第03期
针对采用差动式位移传感器的主动磁悬浮轴承系统,从理论上分析了控制器输出信号与转子干扰力及传感器故障信号之间的关系和自适应滤波器的工作原理,并在此基础提出了基于自适应滤波的传感器故障识别方法。该方法以两路位移信号的差值为参考信号对控制器的输出信号进行滤波,从而得到控制器输出信号和两路位移信号的差值之间的相关系数,根据该相关系数的极性即可准确地判断出故障传感器。还采用Matlab对该方法进行了仿真研究,并...
作者:柏华堂 齐蓉 期刊:《电工技术学报》 2008年第08期
为解决主动磁悬浮轴承在模型摄动或外界干扰时转子位置出现静态误差大、鲁棒性差等问题,采用多输入多输出积分滑模变结构控制。针对四自由度磁悬浮轴承系统,利用积分滑模变结构控制算法建立仿真模型并进行仿真研究。仿真结果表明,在积分滑模变结构控制下,系统的鲁棒性、静态误差都优于自由递阶滑模变结构控制,而且几乎没有“抖振”发生,表现出了良好的动态特性。
作者:周海舰 谢振宇 肖鹏飞 徐欣 龙亚文 期刊:《机械与电子》 2011年第08期
建立了带冗余支承的五自由度磁悬浮轴承转子系统的仿真模型,采用ADAMS和Matlab软件对不完全微分PID控制的磁悬浮系统进行联合仿真,分析了启动冗余支承对系统动态性能的影响。在此基础上,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,编写了不完全微分PID控制程序并在试验台上进行验证。
作者:徐欣 谢振宇 龙亚文 王晓 周红凯 期刊:《系统仿真技术》 2012年第01期
通过ANSYS对UG中所建立的转子的三维实体模型进行有限元分析,生成了柔性转子的模态中性文件,将其导入ADAMS中分别建立了轴向永磁、径向四自由度电磁悬浮和轴、径向三自由度永磁、其余两径向自由度电磁悬浮的五自由度混合磁悬浮轴承柔性转子系统模型,采用基于接口的方法在MATLAB和ADAMS环境下对系统进行了起浮和旋转联合仿真,并根据仿真结果对设计参数进行了优化,可为混合磁悬浮轴承转子系统的设计与研究提供参考。
作者:崔东辉 徐龙祥 期刊:《中国机械工程》 2009年第23期
针对采用差动位移传感器的单自由度主动磁悬浮轴承,分析了不同传感器发生故障时控制器输出信号和传感器差值信号的频域特征,分析结果表明:当不同传感器发生故障时,传感器差值信号和控制器输出信号在故障频率点的相位差为180°,根据该特征可以识别发生故障的传感器。采用该方法在试验台上进行了试验研究,研究结果表明:当转子以18 000r/min旋转时,该方法可以检测到传感器的故障并识别出故障传感器。
作者:崔东辉 徐龙祥 期刊:《机械工程学报》 2009年第06期
针对5自由度主动磁悬浮轴承,分析了每种误差类型对主动磁悬浮轴承工作状态的影响机理及特征;定量分析了机械加工误差、系统设计参数和径向磁悬浮轴承线圈干扰电流之间的关系。研究结果表明,机械加工误差会导致径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承相互耦合,增加系统控制难度;同时会导致径向磁悬浮轴承励磁线圈中附加干扰电流,降低径向磁悬浮轴承的有效载荷;通过分析径向磁悬浮轴承励磁线圈中的干扰电流的特征可以推断系统的误差形式,从...
作者:朱益利 徐龙祥 期刊:《机械工程学报》 2011年第21期
提出在传统保护轴承外圈加弹性环来提高其在主动磁悬浮轴承(Active magnetic bearing,AMB)系统中的工作性能。为完善转子跌落仿真模型,得到AMB失效前转子准确的运动状态,理论推导得到AMB的支撑动刚度曲线,进而基于有限元分析方法得到转子在其支撑下的模态,并与试验结果进行对比,验证所得刚度曲线的正确性。在刚性转子理论基础上,建立转子在AMB系统中的动力学模型。基于Hertz接触理论,分别建立AMB失效后转子与保护轴承内圈之间的...
作者:郭垒磊 李悦 于溯源 期刊:《高技术通讯》 2013年第06期
针对旋转机械的振动噪声问题,在对轴承工作特性及系统振动传递特性进行理论分析的基础上,提出了采用新型主动磁悬浮轴承取代传统机械轴承以实现整机减振降噪的设想。以某工程试验样机为研究对象,利用有限元软件考察了轴承的刚度变化对该样机轴承座机脚振动不平衡响应的影响,进而开展了专门的振动对比实验来对主动磁悬浮轴承的减振性能进行实际评估。结果表明:减小轴承刚度的思路对于降低旋转机械的机脚振动确实可行;相比于机...
作者:张远 张建生 张燕红 期刊:《工业控制计算机》 2014年第09期
针对主动磁悬浮轴承本质非线性和开环不稳定的系统特征,设计了一种 BP 神经网络自适应 PID 控制器。该控制器采用改进的 BP 神经网络 PID 控制算法,通过 BP 神经网络的自学习和权值调整寻找最优的 PID 参数,克服了常规 PID 控制参数整定困难的缺陷,实现了系统的自适应控制。通过 MATLAB / SimuIink 环境和 S-Function 模块建立了主动磁悬浮轴承控制系统模型,并进行了系统仿真实验,结果表明,BP 神经网络自适应 PID 控制系统...