信息摘要:
高速靈活的數(shù)字控制器的使用,推動了磁懸浮軸承控制算法的研究工作,除了經(jīng)典的P1D算法外,許多科研人員在磁懸浮軸承的控制中應(yīng)用了大量的現(xiàn)代控制…
高速靈活的數(shù)字控制器的使用,推動了磁懸浮軸承控制算法的研究工作,除了經(jīng)典的
P1D算法外,許多科研人員在磁懸浮軸承的控制中應(yīng)用了大量的現(xiàn)代控制理論,如非線性控
制、滑動模態(tài)控制、模糊控制等。為了解決轉(zhuǎn)子不平衡引起的同頻振動,各國研究人員采用
了多種方法,如自適應(yīng)濾波等算法。
(2)傳感器技術(shù)
目前,磁懸浮軸承上應(yīng)用的傳感器主要有電容式傳感器、霍爾傳感器、光學(xué)傳感器、電感
式傳感器和電渦流傳感器。從整個磁懸浮軸承研究和應(yīng)用領(lǐng)域來看,電渦流傳感器應(yīng)用最
為廣泛。檢測精度、實時響應(yīng)特性、抗干擾能力等指標(biāo),是磁懸浮軸承傳感器需要解決的主
要問題
(3)功率放大器
現(xiàn)在的磁懸浮軸承大都采用開關(guān)功率放大器(簡稱開關(guān)功放)。開關(guān)功放具有效率高、
動態(tài)特性好的優(yōu)點。在實際使用時,需要抑制開關(guān)功放的電流紋波,以獲得更加穩(wěn)定的電磁
力。開關(guān)功放內(nèi)的功率器件工作在高頻率開關(guān)狀態(tài),會產(chǎn)生大量的電磁干擾,對磁懸浮軸承
傳感器和控制器的干擾很大
(4)轉(zhuǎn)子動力學(xué)分析
隨著轉(zhuǎn)速的不斷提高和計算手段的完善,磁懸浮軸系的轉(zhuǎn)子動力學(xué)經(jīng)歷了剛性轉(zhuǎn)子模
型、彈性轉(zhuǎn)子模型和有限元模型等多個不同階段。主要解決的理論問題包括:磁懸浮轉(zhuǎn)子的
支撐剛度和阻尼等動力學(xué)行為描述;磁懸浮軸承中的轉(zhuǎn)子運動與電磁力的屬合特性;磁懸浮
轉(zhuǎn)子的運動穩(wěn)定性和跨臨界轉(zhuǎn)速的控制方法;陀螺力矩、轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)剛度等對高速
磁懸浮轉(zhuǎn)子動力學(xué)行為的影響;抑制振動的不平衡轉(zhuǎn)子控制方法等。日前,所有這些研究成
果還未形成一套完整的可用于指導(dǎo)磁懸浮軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)設(shè)計的理論體系
(5)防鉄落和跌落可靠性設(shè)計
磁懸浮軸承經(jīng)常在高轉(zhuǎn)速條件下使用。
軸承支撐的高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子范含著巨大的動
能,一且出現(xiàn)失去支撐力或者失去控制的情況,容易造成保護(hù)軸承(跌落軸承)損壞、抱軸、轉(zhuǎn)
子損傷等后續(xù)事故,因此,磁懸浮軸承的鉄落預(yù)防技術(shù),以及發(fā)生隊落后磁懸浮軸承的落
可靠性設(shè)計技術(shù),是高速磁懸浮軸承系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)