磁懸浮軸承動態(tài)支承參數(shù)的辨識研究.pdf

1、磁懸浮軸承的支承特性是研究磁懸浮軸承轉子動力學特性的基礎，準確辨識磁懸浮軸承的支承參數(shù)是優(yōu)化設計控制器，保證轉子高速穩(wěn)定運行的前提。本文主要研究了磁懸浮軸承支承參數(shù)的辨識方法。
　　精確的磁懸浮軸承轉子有限元模型對轉子動態(tài)特性的研究有著重要的作用。對于磁懸浮軸承轉子的硅鋼片圈、傳感器基準環(huán)和光軸的過盈配合，有限元建模中采用簡化處理，使得轉子彎曲剛度產生誤差。為了獲得精確的磁懸浮軸承轉子有限元模型，本文采用了響應面法對轉子有限元模型

2、進行修正。以模態(tài)頻率和振型相關系數(shù)（MAC）為目標建立響應面，對轉子的有限元模型進行修正。建立的響應面精度滿足要求，采用此響應面修正后的有限元模型分析的模態(tài)參數(shù)和試驗值基本一致。結果表明，應用此方法修正后的有限元模型更加精確。
　　磁懸浮軸承支承參數(shù)的辨識方法一般均建立在剛性轉子模型的基礎上。當轉子的轉速接近臨界轉速時，轉子會產生明顯的彎曲變形，應用剛性轉子模型辨識的支承參數(shù)的誤差急劇增大。針對高速轉子產生彎曲變形的問題，本文提出

3、基于有限元法的磁懸浮軸承支承參數(shù)辨識方法。建立轉子有限元動力學方程，通過動力學方程推導出轉子內部未知節(jié)點的位移表達形式，以此簡化辨識過程并辨識出軸承剛度阻尼系數(shù)。研究了基于混合遺傳算法的磁懸浮軸承剛度阻尼系數(shù)的辨識方法，首先利用傳遞矩陣法建立軸承轉子系統(tǒng)動力學模型，并計算初始軸承支承參數(shù)下的不平衡響應和試驗值的殘差向量，再利用混合遺傳算法優(yōu)化出磁懸浮軸承支承參數(shù)。通過加載不平衡質量進行了不平衡激勵試驗。并通過仿真模型進行驗證，仿真結果和