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机械工程学报 2021年第22期57卷 416-424页

作者：陈立芳李兆举王维民高金吉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

针对旋转机械不平衡振动故障,搭建基于电磁驱动式自动平衡的不平衡故障模拟试验台,研究电磁驱动式自动平衡装置实现稳定的配重块自锁、配重块驱动原理及设计方法,根据设计条件分析控制极限影响因素,计算自动平衡系统的最大平衡能力、最... 详细信息

针对旋转机械不平衡振动故障,搭建基于电磁驱动式自动平衡的不平衡故障模拟试验台,研究电磁驱动式自动平衡装置实现稳定的配重块自锁、配重块驱动原理及设计方法,根据设计条件分析控制极限影响因素,计算自动平衡系统的最大平衡能力、最小平衡能力和平衡精度。依此设计出一套可稳定工作的电磁驱动式自动平衡装置。通过建立不平衡振动故障转子诊断模型,从理论上分析不平衡振动产生机理,提出用轴心轨迹重构法进行不平衡振动辨识,分别采用水平方向、垂直方向和椭圆长轴方向振动矢量作为自动平衡控制输入信号,并在模拟试验台上进行试验验证。结果表明在相同条件下,三种信号输入方式均能实现降振,重构法提出的椭圆长轴矢量的控制相比较传统的单通道水平方向或者垂直方向控制输入,可以使自动平衡后的控制效果更好,降幅为74.84%,同比其他两种方式多下降约5%。

关键词：不平衡振动自愈调控自动平衡电磁驱动式自动平衡装置轴心轨迹重构

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自动平衡同频振动控制信号监测分析与优化

自动平衡同频振动控制信号监测分析与优化

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作者：秦悦北京化工大学

学位级别：硕士

自动平衡系统可有效抑制旋转机械因质量不平衡引起的同频振动,自动平衡系统作为一种新兴的动平衡装置,相比传统离线动平衡方式能够有效减少停机损失,且具有良好的实时性、精准性以及稳定性。在自动平衡系统中,数据采集系统与控制算法是... 详细信息

自动平衡系统可有效抑制旋转机械因质量不平衡引起的同频振动,自动平衡系统作为一种新兴的动平衡装置,相比传统离线动平衡方式能够有效减少停机损失,且具有良好的实时性、精准性以及稳定性。在自动平衡系统中,数据采集系统与控制算法是影响自动平衡效果的重要因素。因此,本文针对自动平衡的数据采集以及控制算法进行了研究,主要工作如下:(1)阐述了自动平衡系统工作原理,完成了自动平衡信号采集系统的硬件选型及搭建,设计并实现了基于NI采集系统的同步同相整周期采样方法。(2)研究了不平衡振动辨识方法,并完成仿真。基于双传感器的安装方式,完成了全谱动平衡、全息动平衡、全矢动平衡的原理分析对比以及仿真。在上述三种平衡算法的基础上,提出了基于轴心轨迹重构的自动平衡控制输入方法,并进行了仿真计算。(3)优化了稳态和非稳态下的自动平衡控制算法。建立了稳态和非稳态下的转子模型,完成了稳态下基于影响系数法的单、双平面自动平衡控制算法。提出了一种非稳态下基于影响系数法的自动平衡控制算法,并完成了相应的仿真计算。(4)完成了以上理论分析的实验研究。在自动平衡试验台上,基于LabVIEW软件平台完成了整周期采样法和轴心轨迹重构算法的自动平衡实验验证。建立了自动平衡系统转速范围300rpm-1200rpm内的影响系数数据库。

关键词：自动平衡同频振动影响系数法整周期采样轴心轨迹重构

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