摘要：由于电磁轴承-转子系统的动力学特性与控制器的结构和参数密切相关,若要使系统安全、稳定及可靠地运行,控制器的设计尤为重要。针对电磁轴承-刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的动态补偿器的设计方法。首先,通过模态解耦,将平动和锥动运动相互耦合的四自由度电磁轴承-刚性转子系统解耦为2个单自由度平动子系统和2个单自由度锥动子系统。然后,基于特征结构配置,建立引入动态补偿器后的闭环系统的特征值和特征向量与补偿器参数之间的关系。之后,限定特征值的变化范围,以使系统具备稳定性和良好的动态性能,构造优化目标函数,以同时抑制转子系统的不平衡位移和不平衡控制电流,从而使系统具备所需的动力特性。最后,通过数值仿真和试验,验证所设计的动态补偿器的有效性。

摘要：特征结构配置法直接建立反馈控制器参数与闭环系统特征结构之间的联系,物理意义明确且适用性强,在飞行器、振动主动控制等对象的控制器设计中得到广泛的应用。针对电磁轴承(active magnetic bearing,AMB)高速电机刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的鲁棒输出反馈控制器的设计方法。首先,引入交叉微分反馈,建立两自由度简化转子模型。然后,给出特征结构配置的具体步骤,并从稳定性和动态性能、偏置电流变化对系统性能的影响、不平衡振动响应以及控制能量这4个角度选择优化目标以设计鲁棒比例微分控制器。最后,进行数值仿真和实验,发现鲁棒输出反馈控制下的AMB转子系统不仅能够在不同偏置电流条件下0.1s内快速起浮,而且在全转速范围内最大振幅不超过0.04mm,远小于转子与保护轴承之间的径向间隙,验证该控制器的有效性。

摘要：该文提出一种基于扩张状态观测器的磁悬浮轴承支承刚性转子的现场动平衡方法。根据磁悬浮转子的运动方程,设计扩张状态观测器,由对象系统的输入输出信息即可估算旋转时系统所受的扰动力,并给出离散状态下观测器的收敛条件。为了去除系统倍频扰动和噪声信号对估测结果的影响,设计开关电容滤波器,用于提取扰动中的转速同频分量。针对系统中存在的误差,采用系数矩阵迭代优化方法克服开环观测的不足以提高动平衡精度。该方法在实际使用中仅需试重一次即可得到优化系数矩阵,再经过两次配重,转子不平衡质量显著降低。在机组长期运行时,该方法可部署于微处理器中,实时监测转子不平衡量,起到预警、指导动平衡的作用。

摘要：变极性切换控制(polarity switching control,PSC)可有效降低主动电磁轴承(active magnetic bearing,AMB)高速电机刚性转子系统在刚体平动模态前后的同频不平衡振动,而且通过引入干扰观测器可降低极性切换瞬间对系统产生的冲击。然而,当刚体锥动模态也存在时,简单PSC已不能保证AMB刚性转子系统在包括刚体平动模态和刚体锥动模态在内的全转速范围的同频不平衡振动抑制,而且系统的稳定性也会发生变化。为了抑制AMB刚性转子系统在全转速范围内的不平衡同频振动,提出一种基于四因子变极性控制(4-factor polarity switching control,4-FPSC)的同频不平衡振动抑制方法。4-FPSC需要调节4个极性因子,采用2次PSC,分别抑制2个刚体模态各自前后的同频不平衡振动,而且切换瞬间不会对系统产生冲击,避免干扰观测器的设计。仿真和实验结果证明基于4-FPSC的同频振动抑制方法能有效地抑制AMB刚性转子系统在包括2个刚体模态在内的全转速范围的同频不平衡振动。

摘要：为了研究带有比例微分控制的对称电磁轴承刚性转子系统的动力学特性,首先建立了对称电磁轴承刚性转子径向四自由度系统的动力学模型,并将转子系统的运动分解为平动运动和锥动运动;其次,分别求解平动运动及锥动运行的特征根,利用特征根分析了比例系数、微分系数以及转子转速等参数对平动运动和锥动运动固有特性的影响,并提出了比例微分控制器参数的设计原则;然后,求得了由转子不平衡引起的平动和锥动振动的解析表达式,分析了转子刚体平动及锥动的共振特性以及控制器参数对转子系统不平衡振动的影响;最后,通过实验,对对称电磁轴承刚性转子系统动力特性的理论分析结果进行了验证。

摘要：基于传感器-计算机的设计思想,通过系统硬件的选型和信号处理电路的设计,组成以PCL-818L数据采集卡为核心的刚性转子动平衡现场检测系统。检测系统软件使用Visual C++编写,可在Win32环境下运行。与传统检测方法相比较,该系统不仅人机交互性强、操作简便,而且具有工作效率高、生产成本低等优势,比较适用于单件转子拆装比较困难的场合。

摘要：在设计中,转子的平衡问题通常容易被忽略,因此,针对刚性转子平衡技术的基础知识进行了分析和探讨,旨在为工程技术人员更好地理解平衡技术提供一些实践经验,以帮助大家解决实际问题。

摘要：针对磁力轴承支承转子的结构特点提出了一种用于分析该类转子的简化处理方法,并使用Samcef Rotor有限元软件建立了某刚性转子的轴对称模型,计算得到了转子的临界转速及振型。研究了该转子的临界转速与磁力轴承支承刚度的关系。计算结果及相关结论将为磁力轴承和传感器的布置以及控制系统的设计提供重要依据。

摘要：对刚性转子的平衡问题进行了分析与探讨，阐述了用计算机对刚性转子的平衡进行辅助设计的方法，用该方法进行设计克服了以往设计中的不足，提高了设计精度。

摘要：开发一种用于刚性转子现场动平衡测试的便携式仪器。论述了仪器的组成及功能,针对仪器中软硬件的组成部分进行了深入的分析和研究。运用计算机技术及数字信号处理技术进行转子现场动平衡的测试,同时给出多种不平衡量的校正方法。采用USB2.0接口进行数据传输,将信号采集、数据处理、结果显示集成于一体。投入实际运行后,达到了实用高效、高精度的要求。