检索结果-南通市图书馆

农用底盘主动平衡试验平台与控制系统设计与试验

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农业机械学报 2018年第11期49卷 358-364页

作者：赵建柱高明远马晨旭王志策黄莹黄韶炯中国农业大学工学院北京100083

常规的农用作业装备很难适应坡地作业环境,为了使作业车身在坡地作业时保持水平,以主动平衡系统作为研究对象,开发了主动平衡试验平台及控制系统。基于Sim Mechanics与Sim Hdraulics模块建立了机-电-液多物理域仿真模型;针对双作用非对... 详细信息

常规的农用作业装备很难适应坡地作业环境,为了使作业车身在坡地作业时保持水平,以主动平衡系统作为研究对象,开发了主动平衡试验平台及控制系统。基于Sim Mechanics与Sim Hdraulics模块建立了机-电-液多物理域仿真模型;针对双作用非对称式液压油缸推程与回程运动的不同特性,采用双通道式PID控制策略进行控制,分别对液压油缸跟随响应、位移误差变化、速度阶跃响应与平台双轴倾角进行仿真分析。仿真表明,双通道PID控制下最大跟随误差为1. 90 mm,响应时间为0. 228 s,极限状态下平衡时间为2. 98 s。与单通道PID控制相比,其最大控制误差降低49. 3%,响应速度提高了45. 8%。在实验室模拟8种不同坡度,对主动平衡试验平台进行响应时间和平衡效果测试,系统响应时间为0. 328 s;随着坡度的增加,试验平台调平最大误差为1. 14°,最大均方根误差为0. 299°,主动平衡试验平台及控制系统达到了设计要求。

关键词：农用底盘坡地作业主动平衡试验平台多物理域仿真双通道PID控制

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具有可调整杆的主动平衡器

四川大学学报（工程科学版） 2010年第3期42卷 233-239页

作者：张英姚燕安查建中北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

主动平衡器是一种能够实现柔性动力平衡的装置,由平面两自由度执行机构和控制电机组成,通过对其控制电机运动参数的设计来补偿机构动力性能的变化。鉴于该装置对机构输入扭矩变化的补偿作用不足,基于可调整机构的概念,提出一种具有可调... 详细信息

主动平衡器是一种能够实现柔性动力平衡的装置,由平面两自由度执行机构和控制电机组成,通过对其控制电机运动参数的设计来补偿机构动力性能的变化。鉴于该装置对机构输入扭矩变化的补偿作用不足,基于可调整机构的概念,提出一种具有可调整杆的主动平衡器的设计方法,即将主动平衡器执行机构的一个构件设计为杆长可变的可调整杆,通过对可调整杆杆长和控制电机转速函数的集成设计,对由负载变化引起的机构动力性能的改变进行补偿。提出基于灵敏度分析和优化设计的设计流程,以5R型主动平衡器为例给出了算例,结果表明:可调整杆的引入拓展了主动平衡器性能改善的设计空间,增强了其对机构动力性能,特别是对机构输入扭矩变化的补偿作用,具有更强的适应性。

关键词：主动平衡可调整机构输入扭矩灵敏度分析平面连杆机构

基于径向励磁和永磁-电磁联合驱动的主动平衡执行器

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振动与冲击 2021年第2期40卷 23-28页

作者：潘鑫彭瑞轩何啸天吴海琦葛德宏江志农北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室北京100029 北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029

在线主动平衡系统因可实时抑制旋转设备运行过程中的不平衡振动,在高端机床和航空发动机等高端装备领域具有重要应用价值。平衡执行器作为主动平衡系统的终端执行机构,其性能参数决定了平衡系统的整体指标。对已有电磁滑环式平衡执行器... 详细信息

在线主动平衡系统因可实时抑制旋转设备运行过程中的不平衡振动,在高端机床和航空发动机等高端装备领域具有重要应用价值。平衡执行器作为主动平衡系统的终端执行机构,其性能参数决定了平衡系统的整体指标。对已有电磁滑环式平衡执行器的轴向励磁方法进行了改进研究,提出了一种基于径向励磁和永磁-电磁联合驱动方法的新型执行器结构,通过建立有限元模型定量分析了执行器的关键性能参数,并最终通过试验验证了上述结构的可行性和有效性。结果表明,径向励磁结构在整周范围内均可驱动配重盘完成自锁和步进动作,结构设计方案可行,且利用永磁-电磁联合驱动可将驱动电压有效降低12.5%,为该类执行器的工业应用提供了技术支撑。

关键词：不平衡振动抑制主动平衡平衡执行器径向励磁有限元分析

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单盘刚性转子双平面液压主动平衡技术研究

中国电机工程学报 2009年第35期29卷 119-124页

作者：苏奕儒何立东汪振威常健北京化工大学诊断与自愈工程研究中心北京市朝阳区100029

提出一种双平面液压主动平衡方法对单盘刚性转子的不平衡振动进行在线消除。在分析双平面液压主动平衡原理的基础上,建立了一套带有单圆盘的转子实验台,制定了双平面的2种安装方案。利用有限元法建立了该实验台的转子模型,分析了2种安... 详细信息

提出一种双平面液压主动平衡方法对单盘刚性转子的不平衡振动进行在线消除。在分析双平面液压主动平衡原理的基础上,建立了一套带有单圆盘的转子实验台,制定了双平面的2种安装方案。利用有限元法建立了该实验台的转子模型,分析了2种安装方案的平衡效果,并确定了各个平衡方案下的最佳控制方法。在实验台上对2种安装方案的平衡效果进行了实验验证。有限元分析和实验结果均表明,不同的安装方案需要采用的控制方法各不相同,采用最佳控制方法的双平面主动平衡技术可以有效地消除单盘转子的不平衡振动。

关键词：单盘转子双平面主动平衡振动平衡头

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基于平面连杆机构的主动平衡器

上海交通大学学报 2010年第12期44卷 1727-1734页

作者：张英姚燕安查建中北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044

提出一种结构独立的主动平衡器的设计构想,旨在不改变待平衡机构原有结构和运动规律的情况下,通过引入控制系统来实现机构的柔性平衡.该平衡器由两自由度机构和控制电机组成,两自由度机构的一个输入轴兼做输出轴,与待平衡机构的输入轴... 详细信息

提出一种结构独立的主动平衡器的设计构想,旨在不改变待平衡机构原有结构和运动规律的情况下,通过引入控制系统来实现机构的柔性平衡.该平衡器由两自由度机构和控制电机组成,两自由度机构的一个输入轴兼做输出轴,与待平衡机构的输入轴或输出轴相联并与其以相同的速度转动,另一个输入轴由控制电机驱动.这种特殊的结构使主动平衡器成为具有一个外伸轴的智能平衡箱,既可以方便地安装在待平衡机构上,又可以通过结构参数和控制参数的调整来满足其不同的平衡要求.对主动平衡器进行概念设计,确定了基于平面连杆机构的4种可行研究方案,并以其中的1种为例,介绍了主动平衡器的设计方法.最后,以曲柄摇杆机构为待平衡机构给出了算例,对不同平衡目标下主动平衡器各种研究方案和附加杆组法的平衡效果进行了比较.结果表明:由于控制系统的引入使主动平衡器具有更大的柔性,故对不同平衡目标,均可通过其执行机构结构参数和控制输入运动规律的优化设计获得较好的平衡效果,并可通过控制输入的再设计有效地补偿因工况改变而造成的机构动力性能的变化.

关键词：主动平衡震动力矩输入扭矩震动力连杆机构

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变速转子准稳态主动平衡系统的增益调度控制

应用力学学报 2006年第1期23卷 137-141页

作者：胡兵方之楚上海交通大学上海200030

在现代高速旋转机械中,不平衡引起的振动是机器性能降低甚至损坏的重要原因。对变速转子准稳态主动平衡系统,可按一定时间步长把变转速离散成有限个转动角速度。针对每个离散角速度,依据影响系数法,采用包含残余振动值和校正不平衡的广... 详细信息

在现代高速旋转机械中,不平衡引起的振动是机器性能降低甚至损坏的重要原因。对变速转子准稳态主动平衡系统,可按一定时间步长把变转速离散成有限个转动角速度。针对每个离散角速度,依据影响系数法,采用包含残余振动值和校正不平衡的广义线性二次型目标性能函数推导出控制律。通过每个离散转速下影响系数的估计和增益矩阵的计算,形成对应于各离散转速的增益表,从而实现变速转子准稳态主动平衡系统的增益调度控制。数值模拟验证了增益调度控制能很好地抑制不平衡振动。与传统的加权二乘法(WLS)相比,数值模拟显示,该法对校正不平衡的惩罚可提高系统的稳定性,也可增强控制的鲁棒性。

关键词：变速转子准稳态主动平衡增益调度控制

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内装电磁滑环式主动平衡系统的研究

振动与冲击 2019年第20期38卷 7-11页

作者：潘鑫何啸天吴海琦高金吉江志农北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室北京100029 北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029

质量不平衡超标是导致机床主轴功能失效的一种典型故障,而主动平衡系统由于可在线自动降低主轴因刀具或砂轮不均匀磨损等因素造成的不平衡振动,是智能机床主轴的重要组成部分之一。介绍了一种可集成安装于主轴中空转子中的内装电磁滑环... 详细信息

质量不平衡超标是导致机床主轴功能失效的一种典型故障,而主动平衡系统由于可在线自动降低主轴因刀具或砂轮不均匀磨损等因素造成的不平衡振动,是智能机床主轴的重要组成部分之一。介绍了一种可集成安装于主轴中空转子中的内装电磁滑环式平衡执行器,并通过磁场驱动两个配重盘的步进旋转来在线补偿主轴转子的初始不平衡量。在详细介绍该执行器的工作原理以及平衡精度和自锁能力两项性能参数的基础上,通过主动平衡实验验证了该平衡系统的有效性。实验结果表明,该主动平衡系统可在3 600 r/min的转速下将机床主轴的不平衡振动降低87.5%。

关键词：智能主轴振动控制不平衡振动主动平衡电磁滑环

双平面和单平面主动平衡控制转子振动的对比实验研究

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中国电机工程学报 2005年第23期25卷 106-109页

作者：何立东沈伟刘锦南高金吉北京化工大学诊断与自愈工程研究中心北京市朝阳区100029

为了指导在透平机械中应用在线主动平衡技术,进行了利用双平面主动平衡技术和单平面主动平衡技术解决转子振动问题的对比实验研究。实验结果表明,没有应用主动平衡技术时,转子一阶临界转速时的振动峰值为550μm;应用双平面主动平衡装置... 详细信息

为了指导在透平机械中应用在线主动平衡技术,进行了利用双平面主动平衡技术和单平面主动平衡技术解决转子振动问题的对比实验研究。实验结果表明,没有应用主动平衡技术时,转子一阶临界转速时的振动峰值为550μm;应用双平面主动平衡装置后,可以将振动峰值减小到40μm以下,降幅达到93%;利用单平面的主动平衡装置,可将振动峰值减小到100μm以下,降幅达到80%。应用双平面或单平面主动平衡技术,都可有效地控制转子同频振动。实验研究表明这种电磁式主动平衡系统具有良好的工程实用价值。

关键词：主动平衡旋转机械振动

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4R1P型主动平衡器的设计研究

中国机械工程 2010年第10期21卷 1208-1213页

作者：张英姚燕安查建中北京交通大学北京100044

4R1P型主动平衡器为独立式结构,由平面两自由度4R1P机构和控制电机组成,4R1P机构的一个输入轴兼作输出轴,与待平衡机构相连,另一个输入轴与控制电机相连,通过对4R1P机构结构参数和控制输入的恰当设计实现平衡作用。建立了基于输入扭矩... 详细信息

4R1P型主动平衡器为独立式结构,由平面两自由度4R1P机构和控制电机组成,4R1P机构的一个输入轴兼作输出轴,与待平衡机构相连,另一个输入轴与控制电机相连,通过对4R1P机构结构参数和控制输入的恰当设计实现平衡作用。建立了基于输入扭矩、摆动力矩、摆动力和控制电机最大功率的优化设计模型,提出了相应的设计步骤,并给出了该型主动平衡器的设计算例,结果表明:在不同的平衡目标下,4R1P型主动平衡器的两种安装方案对机构各项动力指标都具有较好的平衡作用,通过调整其控制输入运动规律,可以有效地补偿因工况改变而造成的机构动力性能的变化。

关键词：主动平衡摆动力矩输入扭矩摆动力平面4R1P机构