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主动磁轴承—刚性转子系统自动平衡控制研究

主动磁轴承—刚性转子系统自动平衡控制研究

作者：李建坤青岛大学

学位级别：硕士

主动电磁轴承是转子系统的一种无接触、可控的支承单元,具有无机械摩擦、无需润滑等特点,同时还能通过主动控制策略对转子系统的刚度和阻尼等特性进行在线调节,以改善转子振动特性。本文针对四自由度主动电磁轴承-刚性转子系统的不平衡... 详细信息

主动电磁轴承是转子系统的一种无接触、可控的支承单元,具有无机械摩擦、无需润滑等特点,同时还能通过主动控制策略对转子系统的刚度和阻尼等特性进行在线调节,以改善转子振动特性。本文针对四自由度主动电磁轴承-刚性转子系统的不平衡振动控制方法开展研究,在根据转子系统刚度和阻尼特性整定闭环分散PID控制器参数的前提下,提出了基于自适应增益系数的自动平衡控制方法,旨在对四自由度主动电磁轴承-刚性转子系统的自动平衡控制进行研究。首先,阐述了主动电磁轴承-刚性转子系统的系统结构和工作原理,建立了电磁轴承的单自由度数学模型,然后在构建二自由度平面转子模型的基础上,完成了考虑转子动不平衡的径向四自由度主动电磁轴承-刚性转子系统的动力学模型,分析了该系统的开环稳定性和振动特性。在系统闭环分散PID控制器的设计方面,本文针对目前主动电磁轴承-刚性转子系统常用的分散PID控制器参数物理含义不明确、缺乏参数整定依据的问题,通过推导四自由度主动电磁轴承-刚性系统刚度和阻尼与控制器参数的解析关系,进而考虑了加速运动的影响,给出了偏置电流、比例系数、微分系数和积分系数的整定方法。最后结合仿真分析了恒加速条件下系统的稳定性和振动特性,作为研究系统振动控制方法的基础。针对主动电磁轴承-刚性转子系统的不平衡振动问题,在传统陷波滤波器自动平衡控制方案基础上提出了一种改进的自适应振动控制策略,通过转子质心同步旋转坐标变换将转子同频振动转换为低频信号,再由自适应变增益低通滤波器滤除同频振动信号,从而实现系统的自动平衡控制。在此过程中,加入了低通滤波器增益系数的自适应定步长/变步长调整算法,进一步分析了引入自动平衡控制后的系统稳定性。在仿真分析的基础上,利用四自由度径向电磁轴承-刚性转子系统实验平台进行了实验,验证了所提方法的有效性。

关键词：主动电磁轴承刚性转子系统自动平衡控制跟踪滤波器自适应控制

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自升式海洋平台自动平衡控制的研究

大连海事大学学报 2000年第2期26卷 95-97页

作者：谭跃邱赤东姜培元大连海事大学轮机工程学院辽宁大连116026

自行研制了基于 PL C的自动平衡控制装置和控制程序 ,应用在辽海试采 2号海洋平台升降装置的技术改造中 .实用结果表明 ,这种平台自动平衡控制装置和控制程序 ,能够实现八种不同倾斜姿态的校正 ,保证在平台升降过程中 ,横纵倾斜小于 0 .... 详细信息

自行研制了基于 PL C的自动平衡控制装置和控制程序 ,应用在辽海试采 2号海洋平台升降装置的技术改造中 .实用结果表明 ,这种平台自动平衡控制装置和控制程序 ,能够实现八种不同倾斜姿态的校正 ,保证在平台升降过程中 ,横纵倾斜小于 0 .3°。

关键词：海洋平台自动平衡控制 PLC 平台升降横纵倾斜

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主动磁悬浮轴承自动平衡补偿控制研究

主动磁悬浮轴承自动平衡补偿控制研究

作者：王丛涛沈阳工业大学

学位级别：硕士

转子由于存在加工误差、材料不均匀、动平衡残留等问题,使得不平衡普遍存在于旋转机械之中,使系统产生不平衡振动,频率与转速频率相同。振动由转子产生,通过轴承传导至壳体外,影响自身可靠性的同时,也干扰周围其他设备的正常运行。因此... 详细信息

转子由于存在加工误差、材料不均匀、动平衡残留等问题,使得不平衡普遍存在于旋转机械之中,使系统产生不平衡振动,频率与转速频率相同。振动由转子产生,通过轴承传导至壳体外,影响自身可靠性的同时,也干扰周围其他设备的正常运行。因此,为发挥磁轴承主动控制的优势,通过补偿算法减小不平衡振动对主动磁悬浮系统和周边设备的影响,对推动主动磁悬浮轴承的工业化应用具有重要意义。本文针对主动磁悬浮轴承外传振动的产生原因、补偿控制算法展开研究,具体研究内容如下:自主设计并搭建了一套五自由度磁悬浮轴承实验系统,该系统主要包括机械结构部分、电气硬件部分、平台监测部分和控制算法部分。通过对转子进行有限元模态分析,得到转子的临界转速;通过对磁轴承进行有限元分析,验证理论计算的最大承载能力;通过Simulink软件建立了磁悬浮轴承控制系统的仿真模型,通过仿真得出转子起浮与静态悬浮过程中轴心轨迹、轴承外传力等参数。建立磁悬浮轴承转子动力学方程,考虑到不平衡量的存在,通过计算得出磁悬浮轴承不平衡转子轴心轨迹,并且分析了径向磁轴承外传力的产生原因。由于不平衡量的存在,导致转子的几何轴与惯性主轴不重合,使转子围绕除几何轴与惯性主轴之外的未知轴线旋转,轴心轨迹呈现环形,并且产生与转速同频的振动。通过在主动磁悬浮轴承Simulink仿真模型加入对不平衡量的考虑,验证了理论分析的正确性。讨论通过消除控制器对转子不平衡量的控制作用,从而使转子实现自动平衡补偿的可行性。使用自适应陷波滤波器对转子轴心轨迹中的转速同频分量进行滤除,从而达到削弱控制器对转子不平衡量控制的目的,使转子围绕其惯性主轴旋转。分析了产生残留位移刚度力的原因,在通过自适应陷波滤波器的方式实现自动平衡的基础上,提出了一种适用于卧式转子的残留位移刚度力补偿方法,可有效抑制磁悬浮轴承外传振动,分析得出该补偿方法同样适用于立式转子。

关键词：主动磁悬浮轴承不平衡振动振动抑制自动平衡控制

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时域脉冲平衡零拍探测器的高精度自动平衡

物理学报 2016年第10期65卷 24-30页

作者：刘建强王旭阳白增亮李永民山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

时域脉冲平衡零拍探测器能够直接对光场量子态的正交分量进行测量,是连续变量量子密钥分发系统的核心测量器件,其测量精度与密钥分发系统的额外噪声及安全密钥速率密切相关.本文理论分析了探测器双臂不平衡对测量精度的影响,并实验设计... 详细信息

时域脉冲平衡零拍探测器能够直接对光场量子态的正交分量进行测量,是连续变量量子密钥分发系统的核心测量器件,其测量精度与密钥分发系统的额外噪声及安全密钥速率密切相关.本文理论分析了探测器双臂不平衡对测量精度的影响,并实验设计、研制了双臂可精确自动平衡的时域脉冲平衡零拍探测器.通过高精度控制探测器一臂的光纤圆环曲率半径,实现了光纤内部光场强度的精密衰减,进而获得了探测器的精确自动平衡.实验测试结果表明时域平衡零拍探测器双臂具有10^(-5)以上的平衡精度,能够长时间稳定运行,有效避免了探测器的输出电压进入非线性区或饱和区.该探测装置可应用于连续变量量子密钥分发系统,有效降低由于量子态信号探测过程引入的额外噪声,提高系统的长期稳定性.

关键词：连续变量量子密钥分发时域平衡零拍探测器自动平衡控制

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烘丝机排潮管路负压自动平衡系统的研究

科技创新导报 2018年第19期15卷 72-73页

作者：王先兵闻平朱云霞袁兴湖南中烟工业有限责任公司常德卷烟厂湖南常德415000 南京大树智能科技股份有限公司江苏南京211122 江苏省节能工程设计研究院有限公司江苏南京211100

在烟草生产工艺流程中,制丝生产环节中的烟丝润与烘是一个关键工艺流程,该工艺流程的好坏直接影响到后续烟丝的流程。目前烟丝烘干是通过排潮系统实现调节的,排潮管路通过风机和除尘袋实现排潮,但是由于烟丝烘干中水蒸汽含水率高,导致... 详细信息

在烟草生产工艺流程中,制丝生产环节中的烟丝润与烘是一个关键工艺流程,该工艺流程的好坏直接影响到后续烟丝的流程。目前烟丝烘干是通过排潮系统实现调节的,排潮管路通过风机和除尘袋实现排潮,但是由于烟丝烘干中水蒸汽含水率高,导致除尘袋易潮,灰尘容易堵导致排潮管路的负压波动,影响排潮效果,目前是通过人工检查和人工调节风门来实现对负压的管控,比较费时费力。本文论述的一种排潮管路负压自动平衡控制系统,该系统通过对负压管道的通风实时监控,实时反馈调节风机频率和风机出口风门开度,保证排潮管路负压自动平衡,提升了效率。

关键词：烟丝烘丝机排潮管路负压自动平衡控制

PLC与旋转编码器在12m三星辊平衡系统的应用

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广船科技 2004年第4期24卷 45-47页

作者：郑泽洪孔毅丽广船国际造船事业部

叙述如何采用PLC控制器和增量型旋转编码器实现12mm三星辊的自动平衡控制。

关键词：旋转编码器三星辊平衡系统 PLC控制器自动平衡控制