高可靠磁懸浮軸承系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、主動(dòng)磁懸浮軸承正逐漸走出實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)設(shè)備上。主動(dòng)磁懸浮軸承由于沒有機(jī)械磨損,工作壽命可以很長(zhǎng),具有比較高的可靠性。但是當(dāng)把主動(dòng)磁懸浮軸承用于某些對(duì)可靠性要求比較高的設(shè)備時(shí),如磁懸浮多電發(fā)動(dòng)機(jī)和采用主動(dòng)磁懸浮軸承的核能發(fā)電設(shè)備,其可靠性仍然無法滿足要求。因此如何進(jìn)一步提高主動(dòng)磁懸浮軸承的可靠性是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。文中對(duì)高可靠磁懸浮軸承系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 文中針對(duì)采用差動(dòng)方式測(cè)量轉(zhuǎn)子位移的主動(dòng)磁懸浮軸承提

2、出了兩種故障位移傳感器識(shí)別算法。文中研究了位移傳感器探頭故障與位移傳感器輸出及控制器輸出之間的關(guān)系,分析了當(dāng)不同探頭發(fā)生故障時(shí)位移傳感器輸出和控制器輸出的特征,在此基礎(chǔ)上提出了基于自適應(yīng)濾波和基于離散傅里葉變換兩種探頭故障檢測(cè)及識(shí)別算法。文中對(duì)算法進(jìn)行了仿真研究,并在一個(gè)五自由度主動(dòng)磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明:無論轉(zhuǎn)子在靜態(tài)懸浮還是高速旋轉(zhuǎn)時(shí)采用這兩種算法均可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到位移傳感器故障并識(shí)別出故障位移傳感器。

3、>　　 文中在基于電流分配矩陣重構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了基于坐標(biāo)變換的執(zhí)行器容錯(cuò)控制算法,并針對(duì)一個(gè)六極磁路耦合的徑向磁懸浮軸承的五種故障模式進(jìn)行了研究。文中分析并導(dǎo)出了每種故障模式相應(yīng)的坐標(biāo)變換矩陣和線圈重映射矩陣,對(duì)每種故障模式下轉(zhuǎn)子的起浮特性和故障切換特性進(jìn)行了仿真研究,并在一個(gè)兩自由度磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究。
　　 文中把基于坐標(biāo)變換的位移傳感器容錯(cuò)控制算法和基于坐標(biāo)變換的執(zhí)行器容錯(cuò)控制算法相結(jié)合提出了基于坐標(biāo)變換的

4、位移傳感器和執(zhí)行器容錯(cuò)控制算法,該容錯(cuò)控制算法能夠容許位移傳感器和執(zhí)行器線圈同時(shí)出現(xiàn)故障而保證轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮。文中采用MATLAB對(duì)該算法進(jìn)行了仿真并在一個(gè)兩自由度磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明:采用該容錯(cuò)控制算法可以最多在一個(gè)位移傳感器和三個(gè)執(zhí)行器線圈同時(shí)故障情況下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮。
　　 文中針對(duì)安裝三個(gè)位移傳感器的徑向磁懸浮軸承研究了基于坐標(biāo)變換的位移傳感器容錯(cuò)控制算法,采用MATLAB對(duì)該算法進(jìn)行了仿真研

5、究,并在一個(gè)兩自由度磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明:采用該容錯(cuò)控制算法可以在任一位移傳感器發(fā)生故障時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮。
　　 文中針對(duì)一個(gè)六極磁路耦合的徑向磁懸浮軸承研究了基于電流分配矩陣重構(gòu)的執(zhí)行器容錯(cuò)控制算法,導(dǎo)出了該磁懸浮軸承在非故障狀態(tài)和兩種故障狀態(tài)下的電流分配矩陣,對(duì)轉(zhuǎn)子在三種狀態(tài)下的起浮特性和故障切換特性進(jìn)行了仿真研究,并在一個(gè)兩自由度磁懸浮軸承試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了試驗(yàn)研究,研究結(jié)果表明:采用該算法可以實(shí)現(xiàn)