新型高速磨床主轴用磁悬浮轴承的设计

机床中的支承系统是限制主轴转速的首要因素,磁悬浮电磁轴承是实现高速主轴系统的主要支承之一,电磁轴承结构的设计非常复杂,且目前尚没有统一的设计方法。文章在结合电磁铁,电机定、转子的设计方法,并考虑电磁轴承的一些特殊要求的前提下,提出了一种磁悬浮电磁轴承的设计方法与步骤,并进行了样机设计。     

主动磁悬浮轴承的非线性反演变结构控制

基于主动磁悬浮轴承的非线性模型,提出了一种非线性的控制方法－全阶电磁机械系统的反演变结构控制法,在对转子位置,速度及电流进行测量的基础上,控制器解决了主动磁轴承中存在的不确定性非匹配问题,实现了位置跟踪,仿真实例证明了控制器有效性。     

机床切削振动仿真计算的结构动力学模型

导出机床结构及自由度等效系统运动微分方程一般形式，分析了应用Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ方法求解方程组仿真切削振动的局限，另一方面，对机床结构发展建立了运动积分方程，采用迭代法体现切割过程与机床结构的相互作用，指出利用该模型仿真切削振动的优越性，提出应用数值积分和简单迭代方法求解非线性积分方程组。     

伺服系统串级递阶滑模变结构控制

提出了一种串级递阶滑结构控制，将三维空间结构的控制器分解为两个二阶系统的控制器独立设计，这两个控制器共同完成系统的状态受限、控制受限式串级递阶滑模控制。给出了参控制器参数的确定方法，使系统获得优良的动态过渡过程品质。     

复杂结构振动对磁悬浮轴承性能影响的研究

复杂结构的振动造成磁悬浮轴承相对运动控制系统的参考位置（基准）出现偏差,影响磁悬浮主轴的加工精度。因此,有必要预测、评估复杂结构的振动对磁悬浮主轴精度的影响。以弹性梁＋磁悬浮主轴为研究对象,通过建立系统模型和理论分析,得出弹性基础振动对相对运动控制磁悬浮主轴性能的影响规律。并得出结论：控制策略不能局限于相对运动控制,控制器的设计必须考虑复杂弹性结构振动的影响,将复杂结构的振动信号也作为反馈变量。     

主动磁悬浮轴承的非线性反演变结构控制

基于主动磁悬浮轴承的非线性模型,提出了一种非线性的控制方法——全阶电磁机械系统的反演变结构控制法．在对转子位置、速度及电流进行测量的基础上,控制器解决了主动磁轴承控制中存在的不确定性非匹配问题,实现了位置跟踪．仿真实例证明了控制器的有效性．     

复杂结构上的磁悬浮轴承混合控制关键技术

通常磁悬浮主轴单元采用相对位移运动控制,安装到复杂机床结构上后,由于受到切削力、不平衡力、AMB及主轴电机电磁力和机床其他激励作用的影响,难以获得更高的加工精度。为了提高安装于复杂结构磁悬浮主轴单元的精度和动刚度,提出相对和绝对运动混合控制策略。分析了实现混合控制需要解决的关键技术问题以及混合控制方法的应用展望。     

结构变结构控制的指数趋近律改进方法

提出了一种指数趋近律，当正常运动段远离切换面时，能快速地趋向切换面，当运动段接近切换面时，趋近速度又大大降低，与常用指数趋近律相比，过渡时间，系统的抖动以及所需控制力都进一步减小，将这一理论应用到三层剪切型框架进行数值模拟，振动控制效果明显。     

振动溢出与共振的变结构控制

针对振动主动控制中的共振及溢出现象 ,提出了采用变结构控制的构想 ;再根据变结构控制的基本理论 ,提出了共振及溢出控制的变结构控制原理、算法 ;并以悬臂梁为模型通过仿真验证了所提出的变结构控制策略对共振及溢出控制的有效性 仿真结果表明 :对于主动振动控制中的共振及溢出现象 ,加速度反馈比阻尼反馈更为有效 ;在对共振及溢出采用变结构控制时 ,控制切换函数或区间的选取对控制效果的优、劣非常重要 ,有待于进一步探讨     

振动溢出与共振的变结构控制

针对振动主动控制中的共振及溢出现象,提出了采用变结构控制的构想;再根据变结构控制的基本理论,提出了共振及溢出控制的变结构控制原理、算法,并以悬臂梁为模型通过仿验证了所提出的变结构控制策略对共振及溢出控制的有效性,仿结果表明：对于主动振动控制中的共振及溢出现象,加速度反馈比阻尼反馈更为有效;在对共振及溢出采用变结构控制时,控制切换函数或区间的选取对控制的优、劣非常重要,有待于进一步探讨。     

具有快速性的变结构控制方法

此种变结构控制方法综合了最优控制和变结构控制二者的优势,在平衡点附近采用变结构控制减少了偏差与振荡,远处采用快速控制既保持了快速性又扩大了稳定区域。保证了拿局稳定在控制的推导中采用了合适的目标集和时间倒推的方法大大简化了问题的复杂性     

非线性系统的变结构控制问题

本文研究了非线性系统的变结构控制问题,讨论了非线性系统滑动模态方程的形式,滑动模态的稳定性,切换函数的构造和利用滑动模态的模型跟踪控制。对滑动模态的到达问题提出了控制律的概念,用事先选定的控制律代替常规的到达条件,可以减少非线性引起的分析困难,有助于改善系统的动态品质。     

自寻优和变结构模糊控制

常规的模糊控制在应用中有时存在一定的局限性,特别是要求较高的控制精度和被控对象具有变化特性时尤其如此。本文介绍了一种可以提高控制精度的自寻优方法,以及一种变结构模糊控制系统,后者用于控制可变性的对象相当有效。     

一般双线性比例-微分变结构系统中控制律的构成研究

研究了一般双线性比例一微分变结构控制系统中控制律的构成方式。通过定义排序截尾算子Ωm，左旋移位算子Lj和右旋移位算子Rj等构成选排式、循环式和固定式等几种比例－微分变结构控制律。通过状态反馈实现用m个控制量对以（n＞m）个被控量的控制。以一个三阶系统为例，对初位绝对位固定而取不同符号组合时各种比例－微分控制律的控制性能进行了仿真实验，给出了仿真曲线。     

负载双臂机器人控制系统的变结构控制

研究了负载双臂机器人的变结构控制问题，证明了等效控制法对于研究无限维变结构系统的有效性，得到了滑动方程式     

一般双线性变结构系统的等价控制及趋近律

使用坐标变换，将双线性系统中的倍增控制项和叠加控制项重新组合成与线性系统有相同形式的非线性系统。系统的控制矩阵是状态变量的非线性函数矩阵。采用等价控制和趋近律方法设计变结构控制律，控制律白等价控制和取决于趋近律的变结构控制两部分组成，构成状态变量的非线性反馈。给出了一个三阶系统数字例子的计算机仿真结果。     

广义不确定电机系统的输出变结构控制

研究了一种采用输出变结构控制的电机调速方案。仿真结果表明，该方案是稳定可行的。     

钻柱振动的地面监测

详细介绍了新型钻柱振动测量装置———方钻杆扭矩仪和钻柱振动数据处理装置。对在现场采集到的钻柱振动数据进行了详细的分析，得出了一些有现实意义的结论，为今后有效监测钻柱振动、实时监测与诊断钻头和钻柱在井下的振动特征打下了良好的基础     

电流跟踪控制在直流调速系统中的应用

介绍了电流跟踪控制的基本原理以及采用电流跟踪控制时电流误差的计算，设计出一种带有电流跟踪控制器的直流调速系统，分析了该系统的工作原理并计算出调节器的参数。实验证明，采用电流跟踪控制方式可以大大提高控制系统的性能指标，简化系统设计。     

广义分布参数系统结构稳定的变结构控制方法

讨论了广义分布参数系统的结构稳定性，文中给出控制器使得闭环系统是稳定的并且是结构稳定的。