基于特征结构配置的电磁轴承-刚性转子系统动态补偿器的设计

由于电磁轴承-转子系统的动力学特性与控制器的结构和参数密切相关,若要使系统安全、稳定及可靠地运行,控制器的设计尤为重要。针对电磁轴承-刚性转子系统,提出一种基于特征结构配置的动态补偿器的设计方法。首先,通过模态解耦,将平动和锥动运动相互耦合的四自由度电磁轴承-刚性转子系统解耦为2个单自由度平动子系统和2个单自由度锥动子系统。然后,基于特征结构配置,建立引入动态补偿器后的闭环系统的特征值和特征向量与补偿器参数之间的关系。之后,限定特征值的变化范围,以使系统具备稳定性和良好的动态性能,构造优化目标函数,以同时抑制转子系统的不平衡位移和不平衡控制电流,从而使系统具备所需的动力特性。最后,通过数值仿真和试验,验证所设计的动态补偿器的有效性。

磁悬浮刚性转子系统振动机理分析与动力学建模

磁悬浮惯性执行机构采用磁轴承支承,可通过主动控制实现极微振动,但磁悬浮惯性执行机构仍存在频谱分量丰富的振动.首先在转子动静不平衡和Sensor Runout振动机理分析的基础上,重点分析了Magnet Runout产生振动机理;然后,建立包含多振动源的系统动力学建模,并将整个动力学模型分解为平动和转动子系统,分析表明转子动静不平衡、Sensor Runout和Magnet Runout是通过不同的途径产生振动,不仅产生同频振动还包含倍频振动;最后,提出磁悬浮刚性转子系统主动振动控制的要求,为以后的主动振动控制研究奠定基础.

磁力轴承支承刚性转子的临界转速计算

针对磁力轴承支承转子的结构特点提出了一种用于分析该类转子的简化处理方法,并使用Samcef Rotor有限元软件建立了某刚性转子的轴对称模型,计算得到了转子的临界转速及振型。研究了该转子的临界转速与磁力轴承支承刚度的关系。计算结果及相关结论将为磁力轴承和传感器的布置以及控制系统的设计提供重要依据。

刚性转子动平衡的关键技术分析

阐述了刚性转子双面硬支承动平衡的工作原理,介绍了转子不平衡量的提取算法和数字滤波方法,分析了动平衡系统标定方法、去重校正策略及误差补偿等关键技术。

弹性支承-刚性转子系统同步全周碰摩的分岔响应

基于航空发动机转子系统的结构特点,将航空发动机转子系统简化为一个非线性弹性支承的刚性转子系统.根据Lagrange方程建立了弹性支承-刚性不对称转子系统同步全周碰摩的运动方程;采用平均法进行求解,得到了关于系统振幅的分岔方程;根据两状态变量约束分岔理论,分别给出了系统在无碰摩和碰摩阶段参数平面的转迁集和分岔图,讨论了转子偏心、阻尼对系统分岔行为的影响;应用Liapunov稳定性理论分析了系统碰摩周期解的稳定性和失稳方式,给出了系统参数——转速平面上周期解的稳定范围;该文的研究结果对航空发动机转子系统的设计有一定的理论意义.

刚性转子自动平衡控制策略

针对无平衡块位置传感器的质量补偿型自动平衡头 ,提出了刚性转子基于影响系数法的快速平衡控制策略 ,它能不停机地辨识出系统主要特征参数 ,准确计算出平衡块的平衡位置 ,成功地解决了自动平衡耗费时间长、精度不足的问题 ,操作简便。为了尽可能减小各种随机误差对平衡精度的影响 ,还提出了递推改进算法。对该控制策略进行了计算机仿真 ,取得了较为理想的效果。

考虑刚性转子非线性振动的圆柱滚子轴承动态特性研究

圆柱滚子轴承支承的转子系统由于赫兹接触力会使系统产生复杂的非线性振动,考虑圆柱滚子轴承的四个自由度推导了非线性轴承力,在此基础上建立了滚子轴承-刚性转子系统的四自由度非线性振动方程,使用Newmark-β法和Newton-Laphson法求解方程。给出了考虑刚性转子非线性振动计算滚子轴承动态特性的方法,分析了非线性振动对滚子轴承动态性能的影响,在滚子轴承转子实验台上测试了轴承的动态性能。结果表明,在转子系统的非周期振动范围,滚子轴承的保持架打滑率、刚度等动态特性会出现较大的变化,可能会引起轴承失效。考虑转子系统非线性振动,使得滚子轴承动态特性的预测结果准确度有较大提高。

磁悬浮电动机刚性转子径向位置的控制

以双磁悬浮电动机4自由度刚性转子系统为对象,研究了磁悬浮系统转子径向位置的控制。对于双磁悬浮电动机系统,两端的磁悬浮电动机所产生的电磁力,除了可以作用在本端,还会影响到另一端,同时,转子的陀螺效应又进一步增加了系统的复杂程度。因此必须对4个径向位置进行控制。首先根据转子的动力学方程,建立起磁悬浮系统的状态空间方程;然后,采用输入向量补偿和基于二次型最优的状态反馈方法,构造出磁悬浮系统的控制算法,实现4自由度径向位置的控制。通过仿真研究,进一步验证了控制策略的有效性。

挤压油膜阻尼器—滑动轴承—刚性转子系统的动力学建模

对挤压油膜阻尼器—滑动轴承—刚性转子系统的动力学模型进行了研究。提出在这一强非线性系统中 ,对于流体变化较大的挤压油膜层应考虑惯性力的影响 ,采用紊流短轴理论来分析 ;对于流体变化较小的滑动轴承油膜层 ,采用层流长轴理论来分析。文中从运动流体的动量微分方程及其质量连续性方程出发 ,推导出油膜层考虑惯性力的影响条件下的紊流压力分布函数。在模型的建立过程中 ,还考虑了旋转机械中出现的外界阻尼力、间隙激励力、外界异频干扰力和外界静态载荷。

刚性转子-轴承系统的复杂非线性动力学行为研究

为揭示转子系统复杂的非线性行为,用多初始点分岔分析方法研究了刚性转子-轴承系统在转速、偏心等参数变化时系统响应随参数变化的非线性现象,各吸引子的吸引域在相空间中的变化情况,以及从单初始点出发系统在相空间中的运动规律。结果表明:多初始点分岔分析法能够发现更加丰富的非线性现象;在多吸引子共存的相空间不同的初始点系统稳态响应可能表现出不同的运动;根据相空间中吸引域的变化规律能够从机理上对传统单初始点方法得到的非线性现象进行很好的解释。

相关分析在刚性转子动平衡测试中的应用

从刚性转子动平衡测试信号处理入手 ,介绍了相关分析法应用于刚性转子动平衡测试的原理 ,给出了利用相关分析的转子动平衡测试的全数字化系统设计方法 ,为生产中转子动平衡测试探索了新的方法 .

刚性转子动不平衡量的在线识别法

讨论了刚性转子动不平衡量在线识别的基本原理,提出用影响系数矩阵法进行不平衡量的解算,用加试重法求取影响系数矩阵的元素,并用模拟实验验证了识别方法的准确性。最后讨论了在线识别的软硬件方案。

弹支-刚性转子系统过共振瞬态响应特性研究

针对结合弹支-刚性转子系统的动力学特点,利用Lagrange能量法建立了考虑变速特性的转子系统瞬态响应动力学方程,模型中区别考虑了非旋转阻尼和旋转阻尼的影响.采用精细积分算法计算获得过临界区的转子瞬态响应特性,进一步对比分析了角加速度和阻尼特性对转子系统瞬态振动响应幅频特性和相频特性的影响规律.研究结果表明:变转速引起系统的刚度矩阵变化并产生附件的激励力;瞬态过共振响应幅值明显小于稳态响应幅值,且过共振越快速、阻尼越大时系统瞬态振动响应幅值越小.针对过瞬态相频特性,在临界转速附近出现一个新的相位角(加速过共振小于90°),此相位不受角加速度值和旋转阻尼比的影响,但随着非旋转阻尼比的增大呈增大趋势.

刚性转子现场动平衡仪的设计与开发

开发一种用于刚性转子现场动平衡测试的便携式仪器。论述了仪器的组成及功能,针对仪器中软硬件的组成部分进行了深入的分析和研究。运用计算机技术及数字信号处理技术进行转子现场动平衡的测试,同时给出多种不平衡量的校正方法。采用USB2.0接口进行数据传输,将信号采集、数据处理、结果显示集成于一体。投入实际运行后,达到了实用高效、高精度的要求。

刚性转子动平衡测试原理与实现

阐述了刚性转子硬支承和软支承两种动平衡的测试原理,介绍了转子支承振动信号的获取方法,分析了互相关函数、FFT、数字滤波等几类用于转子不平衡量的幅值和相位信息提取的算法。

刚性转子动平衡测试原理与实现

阐述了刚性转子硬支承和软支承2种动平衡的测试原理,介绍了转子支承振动信号的获取方法,分析了互相关函数、FFT、数字滤波等几类用于转子不平衡量的幅值和相位信息提取的算法。

刚性转子的动平衡

介绍刚性转子现场动平衡的方法———影响系数法。可避免动平衡时首次试重的随意性和盲目性。不仅缩短动平衡时间,且可减少机器的起动次数,延长使用寿命。

刚性转子动平衡机的实验测试原理及算法分析

在分析YYQ-5刚性转子动平衡机的工作原理的基础上,找出常见的转子支承方式,推演出相应的不平衡量的计算方法,并对其物理意义作一介绍,可为明确刚性转子动平衡机的实验测试原理及算法分析提供有效的途径。

刚性转子动平衡现场检测系统的硬件设计

基于传感器-计算机的设计思想,通过系统硬件的选型和信号处理电路的设计,组成以PCL-818L数据采集卡为核心的刚性转子动平衡现场检测系统。检测系统软件使用Visual C++编写,可在Win32环境下运行。与传统检测方法相比较,该系统不仅人机交互性强、操作简便,而且具有工作效率高、生产成本低等优势,比较适用于单件转子拆装比较困难的场合。

软支撑刚性转子动平衡测试系统设计

对刚性转子的动平衡计算机辅助测试系统做了深入研究，分析了软支撑刚性转子动平衡测试原理，并给出了实现该系统的全数字化设计的硬软件设计方法。