用于转子自动平衡的双盘电磁型平衡头移动控制方法研究

电磁型自动平衡系统通过在线辨识转子系统不平衡量,计算并控制平衡盘移动至最佳平衡位置,从而减小或消除原系统的振动。但该技术的工业化应用受到移动控制过渡时间长且可能令系统瞬时振动增强的限制,实例罕见。针对其在移动控制上的不足,采用系统仿真方法研究了可相对转轴正反两个方向任意转动的双平衡盘移动控制策略,并对两类特殊情况给出了解决措施。实验表明使用该控制策略平衡头移动迅速准确,缩短了动平衡时间,规避了系统瞬时振动增强的可能。     

基于轴心轨迹重构的自动平衡控制输入算法优化

以转子呈各向异性、支撑刚度非线性时的自动平衡系统为研究对象，提出一种轴心轨迹重构方法来实时测算稳定的基频振动矢量作为最优自动平衡的控制输入，并在自动平衡试验台上进行了试验验证。结果表明，相较于传统单向传感器自动平衡系统，基于轴心轨迹重构的自动平衡控制输入算法的振动幅值降低了7.54 μm，同比下降约5%。     

A Study on PC/104 Embedded Automatic Balancing Control System

In this paper,an embedded real-time control system for automatic rotor balancing was studied.Benefiting from the modular design,this system can be easily reconstituted or expanded under different working conditions.The special designed hardware resists harsh environment.As an embedded application,it was very important to save system consumptions on both hardware and software,so the algorithms for unbalance vibration identification and attenuation were deduced,meantime a unified fast algorithm structure was achieved through the geometric analysis.Based on this structure,the signal processing algorithm was tested by an open data source,while the control algorithm was simulated using a basic rotor model,and then connected to a hyper gravity machine running online auto-balancing.The result confirms that the unbalancing vibration is effectively restrained.     

多功能旋转机械故障自愈调控实验台

针对高速旋转流体机械上常见的轴位移故障,在转子实验台上开发了一种轴位移故障自愈调控系统,进行实验模拟并为工业应用提供依据。通过使用有限元方法对转子动力特性进行计算分析设计,本实验台具有进行蜂窝密封性能研究、轴系耦联动平衡、故障机理研究、模拟烟气轮机和主动平衡研究等多种功能。     

电动汽车启动控制仿真

为了提高电动汽车启动性能,基于永磁同步电动机驱动系统的数学模型,采用广义预测PI控制策略对电动车启动过程进行了控制;依据永磁同步电动机转子的凸极效应,采用高频电流注入法追踪转子的初始位置,对含有位置信息的高频电压信号进行检测,并通过外差法得到转子位置信号,通过对启动过程仿真,结果表明,所采用的方法是正确可行的,对电动汽车的启动过程控制具有一定的实用价值。     

双配重平衡头无错调控制算法研究

分析了现有的电机驱动型双配重平衡头造成错调、振荡、平衡时间长等问题的原因,提出了解决方法并将其应用到新设计的电磁驱动型双配重平衡头中。通过对双配重平衡头系统的分析,提出了配重块最优移动的准则及其判断原则。针对配重块的任意占位方式,总结出双配重平衡头无错调控制算法,并进行仿真试验验证。结果表明,该移动策略能有效地提高自动平衡品质,达到无错调、不振荡、平衡时间短的目的。     

异步电机转子磁链估计器的比较研究

随着异步电机传动系统的应用日益广泛,抑制扰动、提高磁链估计精度是一个极具实际意义的问题。本文详细分析和介绍了目前常用的一种异步电动机转子磁链间接检测的方法及原理,即基于电压模型法的转子磁链估计器。最后针对电压模型中的纯积分环节存在直流偏置和初始相位问题,本文对一种改进的电压模型进行了研究,运用MATLAB/SIMULINK仿真分析,验证了该改进电压模型的有效性。     

天平式静平衡机的研制及应用

本文研究了转动件的静不平衡问题，介绍了静平衡过程中一些影响因素的消除方法和新的平衡原理，从而消除了已有的静平衡机在平衡过程中摩擦所产生的影响．     

基于DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统

为提高异步电机控制系统的可靠性和适应性 ,提出了一种基于 DSP(TMS32 0 C32 )的无速度传感器异步电机矢量控制系统 ,介绍了异步电机矢量控制的基本方程式 ,并根据这些基本方程式分别建立了改进的电压型转子磁链的估算模型和 PI自适应速度估计算法 ,并给出了部分仿真结果。系统的实验结果表明 ,这种基于 DSP的无速度传感器异步电机矢量控制系统具有良好的性能     

裂纹转子故障诊断的小波时频分析方法

基于局部柔度理论论铰链裂纹纹模型，建立了袭纹转子的动力学模型，得到了裂纹转子与无裂纹转子的数值仿真解，利用连续小波时频分析方法，讨论了裂纹转子与无裂纹转子的小波时频特性，提出了利用小波时频分析方法识别裂纹的新方法，数值仿真研究了采样频率及小波时频分析方法的准确性和有效性的影响，并给出了建议性的采样频率，最后实验验证了该方法的有效性和实用性。     

双盘球式自动平衡装置动态特性分析

球式自动平衡装置用于在线自动平衡转子的不平衡,并对振动进行控制。目前相关研究集中在平面运动的单盘球式自动平衡装置,然而实际高速运动的转轴大多产生非平面运动。考虑转子系统动不平衡,建立双盘球式自动平衡装置的数学模型,采用拉格朗日方程推导运动微分方程。通过平均法对稳定性和主共振进行理论分析论证,进行数值模拟仿真,分析不同转速转子的运动特性和滚球运动规律。研究表明,该装置在过临界转速时发生稳态振动,有良好的平衡制振性能。研究结果可为自动平衡装置设计提供理论参考。     

小转差时实芯转子异步电动机的磁场和参数

本文采用圆柱坐标系进行了实芯转子异步电机二维非线性磁场分析和参数计算,确立了转子波阻抗Z_r与转子阻抗Z′_2之间的关系,引入系数K_A.同时,将圆柱坐标系与直角坐标系二维线性分析进行了比较,引入了两种坐标系之间转子波阻抗折合系数K_r及磁场特征根之间的关系式.对于工程设计中广泛采用的直角坐标系分析,本文考虑了转子曲率、电机极数及非线性磁场等因素的影响,使转子参数计算趋于完善和准确.计算表明,将圆柱坐标系的转子参数进行转换,对于小转差运行时,实芯转子异步电机及异步运行状态下的汽轮发电机参数计算结果更符合实测数据,     

永磁球形步进电动机及自适应控制方式

针对永磁球形步进电动机,运用卡尔丹角旋转建立了转子固连坐标系下电动机转子动力学模型.结合对步进式结构球形电动机进行电流控制的思想,设计了基于输入-输出稳定性理论的控制方案.然后,对电动机负载影响转子各轴向转动惯量的情况设计了一种新的自适应控制方案,使得转子在负载状况下仍然可以作连续轨迹(CP)运动.最后,结合已得的转矩模型,利用广义逆计算16个定子线圈的通电电流,完成了控制方案的实现.     

裂纹转子的振动特性与裂纹参数识别

基于Euler-Bernoulli理论和局部柔度理论，给出了停机状态单一开裂纹转子的连续模型．数值仿真研究了裂纹深度和裂纹位置对转子固有频率以及振型的影响，并提出了利用固有频率和振型识别裂纹参数的方法，仿真算例验证了该方法的有效性和可行性．     

基于SVM的永磁同步电机直接转矩控制的仿真研究

依据直接转矩控制的基本原理,针对永磁同步电动机,分析了电压空间矢量调制的直接转矩控制系统。着重分析了电压空间矢量调制的基本原理,对其算法步骤作了详细的剖析,并给出了各步骤的仿真模型。最后在matlab/simulink环境下对整个控制系统进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了分析。仿真结果表明:基于SVM算法的永磁同步电动机直接转矩控制系统的性能得到了改善和提高。     

集成旋翼控制的直升机高带宽飞行控制设计

为发展一种集成旋翼控制的直升机高带宽飞行控制设计方法,基于显模型跟踪控制技术,在反馈控制模块引入旋翼运动信息并采用旋翼/机体控制增益的最优化设计提升直升机动稳定性,采用旋翼前馈增强控制提升直升机操纵频率,提出基于有效跟踪的显模型参数设计方法提升直升机小幅高频和中等幅度姿态控制的操纵品质。最后,基于高阶飞行动力学模型分析直升机操纵品质,结果表明:将旋翼控制用于直升机飞行控制设计能够在保持系统稳定性的同时提升操纵频率,直升机纵、横向操纵响应带宽分别提升18%和10%,纵、横向姿态快捷性分别提升25%和20%。     

异步电机的转子磁链研究

针对异步电机矢量控制中的转子磁链无法直接测量的问题,建立了基于电压、电流和转速等可测量的转子磁链模型以及卡尔曼滤波模型,以解决量测噪声问题。仿真实验结果表明,该算法能准确地得到转子磁链波形,具有很好的鲁棒性。     

基于无功功率模型的异步电机矢量控制系统转子时间常数辨识

针对异步电机矢量控制系统受电机参数变化影响大的问题,采用模型参考自适应系统(MRAS)在线辨识电机转子时间常数.为了增强辨识方法对定子电阻的鲁棒性,提高辨识精度,根据转子磁链模型构造无功功率模型建立MRAS,采用Popov超稳定性理论设计自适应规律,得到基于无功功率模型的转子时间常数辨识方法,抑制定子电阻变化对辨识精度的影响,将该转子时间常数辨识方法应用于异步电机矢量控制系统.仿真结果证明:MRAS有效地提高了矢量控制系统性能,转子磁链轨迹趋于圆形,电流谐波分量明显减少;转子磁链观测误差明显降低,其平均绝对误差相对值为2.87%;转矩脉动大大降低,其平均绝对误差相对值为2.09%.     

基于频带能量分析的发动机转子早期故障识别

从检测信号中提取出发动机转子早期故障特征并进行快速识别是故障诊断的一个难点。将小波包分析与能量监测相结合,提出了根据频带能量对早期故障进行特征提取和识别方法。对频带能量分析原理,早期故障特征提取与识别方法进行了分析和研究,并将其应用于飞机发动机转子的早期故障识别。结果表明,频带能量分析方法能够有效地提取发动机转子早期故障特征并进行快速识别,特别是对于非平稳微弱早期故障信号,更具有明显优势。     

电磁动力吸振器式转子在线监测方法研究

电磁动力吸振器具有重大的工程应用价值。在给出转子＋电磁动力吸振器系统模型的基础上,采用输出调节器理论,设计了电磁动力吸振器控制系统,实现了控制系统的主要目标：在指定的多个频率位置,将转子的不平衡响应减为零,而在其余较宽的频率范围内,抑制了不平衡响应的水平,使之处于非共振量级。因此,用电磁动力吸振器可实现对转子振动的在线控制。在此基础上,因为在电磁动力吸振器控制系统的设计中,构造了反映不平衡力的状态量及其观测器,所以还可以利用状态观测器获得转子的不平衡信息,买现不平衡量的识别,从而给出了用电磁动力吸振器进行不平街识别的方法。该方法的提出,有益于在线监测转子的不平衡状态、及时诊断故障以及无试转的平衡。