浙江省自然科学基金(LZ13E070001)
- 作品数：16 被引量：125H指数：10
- 相关作者：祝长生陈亮亮于洁余忠磊蒋科坚更多>>
- 相关机构：浙江大学南昌航空大学浙江理工大学更多>>
- 发文基金：浙江省自然科学基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术机械工程航空宇航科学技术更多>>
- 考虑涡流的自传感主动电磁轴承转子位置估计策略被引量：12
- 2018年
- 自传感主动电磁轴承不需要独立的位移传感器,相比传统电磁轴承具有成本低、集成度高和结构紧凑等优点,其技术关键在于利用电磁轴承的可测物理量(如线圈电压、电流等)进行转子位置的准确估计。涡流作为电磁轴承中一个重要的非线性因素,会对自传感转子位置估计的精度、线性度产生重要影响。首先考虑了涡流影响下电磁轴承电感相对气隙长度的灵敏度,分析了在自传感电磁轴承中采用叠片结构铁心相比采用实心结构铁心的优势。然后利用一种单匝虚拟绕组模型,分析了叠片结构铁心电磁轴承中涡流对电流纹波特性的影响,并提出了一种考虑了涡流影响的基于电流纹波解调的自传感转子位置估计策略。最后在刚性转子-四自由度径向自传感电磁轴承实验平台上验证了上述自传感位置估计策略的有效性。
- 于洁祝长生余忠磊
- 关键词：主动电磁轴承涡流
- 电磁轴承刚性转子系统前馈解耦控制被引量：4
- 2018年
- 为了消除电磁轴承支撑的刚性转子系统径向各自由度间的耦合,提出电磁轴承刚性转子系统径向四自由度的前馈解耦控制策略;针对解耦后系统存在的不平衡振动,提出基于不平衡量辨识的转子不平衡补偿方法;为了提升解耦和不平衡补偿效果,利用最速跟踪微分器来获取前馈解耦控制器及不平衡量辨识器所需的微分信号.仿真及试验结果表明,所设计的前馈解耦控制器可以将电磁轴承刚性转子系统径向原来相互耦合的四自由度系统解耦为4个单自由度系统;利用所设计的不平衡量辨识器辨识出转子不平衡量并对其进行补偿,能够抑制转子系统的不平衡振动;采用最速跟踪微分器,不仅能够削弱测量噪声对解耦效果及不平衡补偿效果的影响,还能够提升控制系统的抗噪能力.
- 赵皓宇祝长生
- 关键词：主动振动控制转子不平衡
- 含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机转子强度分析被引量：12
- 2015年
- 针对含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机(SPMSM)缺乏转子强度解析解的问题,将转子受力状况简化为平面应力问题,采用极坐标下的应力函数法和位移法,推导转子强度的解析公式.分别采用解析解和有限元法分析含极间填充块的高速表贴式永磁同步电机的转子强度.在转子强度解析解的基础上,进一步研究转速、护套厚度和过盈量对转子强度的影响,分析转子强度的变化规律.结果表明:解析解和有限元法的计算结果相吻合,解析解能准确计算电机转子的应力和位移.转速、护套厚度以及过盈量都对转子强度有重要影响,护套厚度和过盈量需要与最高转速相匹配才能使转子强度满足要求.
- 陈亮亮祝长生蒋科坚
- 关键词：高速电机解析解强度分析平面应力
- 基于不平衡系数辨识的电磁轴承-刚性飞轮转子系统不平衡补偿控制被引量：13
- 2018年
- 针对电磁轴承-刚性飞轮转子系统不平衡振动的抑制问题,提出一种基于不平衡系数辨识的自适应不平衡补偿控制算法。基于电磁轴承-刚性飞轮转子系统的动力学模型,设计了状态反馈PID电流控制器,提出不平衡系数辨识方程及不平衡补偿算法。分析了带有补偿环节的电磁轴承-刚性飞轮转子系统的稳定性及补偿算法中各参数的选择原则。对不平衡补偿算法的有效性进行了仿真和实验研究。结果表明：文中提出的基于不平衡系数辨识的不平衡补偿算法不仅能够正确地辨识出转子的不平衡,而且在整个转速区间内具有良好的稳定性以及对不平衡振动的抑制能力。
- 王忠博祝长生陈亮亮
- 关键词：电磁轴承飞轮储能不平衡补偿
- 电磁轴承-柔性转子系统多目标加权的主动振动控制被引量：2
- 2016年
- 为了避免影响系数法求解出一个过大的校正力计算结果,解决由此造成的电磁力饱和以及转子悬浮失稳问题,拓展基于最小二乘法的影响系数法,提出多目标价值函数混合加权的柔性转子振动主动控制方法.利用多个目标价值函数的加权设计,不仅实现了多个节点振动之间按权值实现振动抑制,而且能够在不同量纲的振动幅值和所需电磁力之间实现权衡.算例仿真表明,提出的控制方法可以在实现转子振动控制的同时,顾及到电磁轴承(AMB)电磁力的能力极限.在转子振动能够控制在允许的范围内,适当减小对电磁力的需求,降低对电磁轴承的功率要求.
- 蒋科坚祝长生
- 关键词：柔性转子影响系数法主动振动控制
- 基于占空比补偿的电磁轴承无传感器运行被引量：10
- 2013年
- 为了实现电磁轴承系统的无传感器运行,提出一种基于占空比补偿的转子位移提取方法,利用TMS320F28335芯片的捕获接口实时获取占空比信号并进行数字滤波和信号调理,以此来替代电压信号的硬件解调过程,从而将转子位移提取的硬件复杂度减少了一半,并且在四自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行实验测试和反馈运行.实验结果表明,使用该方法提取的转子位移线性度很好,误差不高于5%,直接使用该方法提取出来的位移量进行反馈控制,实现电磁轴承系统在1 500r/min时的无传感器运行,外力扰动测试证实了无传感器电磁轴承系统具有一定的稳定性和鲁棒性.
- 唐明祝长生
- 关键词：无传感器主动电磁轴承
- 同心与非同心型挤压油膜阻尼器减振能力的实验比较被引量：10
- 2017年
- 为了比较带定心弹簧的同心型与不带定心弹簧的非同心型挤压油膜阻尼器(SFD)的减振能力,在同心型与非同心型SFD-多盘柔性转子系统实验装置上进行了不同转子不平衡质量及油膜径向间隙条件下的系列试验。结果表明:相对于刚性及纯弹性支承,两种SFD都能够有效地减小转子系统的振动。在同心型SFD-柔性转子系统中,当SFD的作用相对定心弹簧的作用较弱时,可以用定心弹簧来调整转子系统临界转速的位置,转子的临界转速在弹支临界转速附近;当SFD的作用相对定心弹簧的作用较强时,定心弹簧对转子系统临界转速的影响不大,转子的临界转速在刚支临界转速附近。非同心型SFD-转子系统的非线性特性比同心型SFD转子系统更为复杂,不仅会出现主共振,而且还会出现超谐共振及亚谐共振。
- 祝长生毛川李鹏飞
- 关键词：转子动力学挤压油膜阻尼器弹性支承转子非线性
- 主动电磁轴承–刚性转子系统实时变步长迭代不平衡补偿被引量：12
- 2018年
- 在许多对转子位移精度有高要求的场合中,需要转子的振动尽可能小。然而由转子材质不均匀、加工误差、变形等产生的转子不平衡量将会导致转子出现不平衡振动,最终影响到控制精度。该文首先建立轴对称主动电磁轴承–刚性转子系统的动力学模型,然后基于不平衡补偿原理得到补偿电流的表达式,最后提出一种基于转子不平衡系数实时变步长多边形迭代搜寻算法的不平衡补偿器,利用不平衡补偿器使轴承产生一个与转子的不平衡力大小相等、方向相反的控制力,实现转子的不平衡振动补偿。理论仿真和实验结果都表明,所提出的不平衡补偿方法可以有效地抑制转子的振动。
- 毛川祝长生
- 关键词：主动电磁轴承转子动力学不平衡补偿迭代法
- 自传感电磁轴承位移解调过程的精确建模和分析被引量：5
- 2016年
- 实现自传感电磁轴承的关键在于从线圈电流信号中准确的解调出转子位置信息。受开关功放脉冲宽度调制占空比和转子位置变化等因素的影响,线圈电流信号具有复杂且时变的频谱构成。以往针对开关谐波解调型自传感电磁轴承的分析和补偿方案均建立在转子位移解调器模型完全理想的基础上,难以对解调器的实际输出特性进行准确分析。该文利用绝对值函数的余弦傅里叶级数和Jacobi-Anger恒等式,分别建立了在静态和动态线圈电流作用下,自传感解调器各环节的频域解析模型。并在四自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行了相关实验,验证了模型的有效性。结果表明,静态线圈电流作用下解调器的输出为与气隙成比例的常值,动态线圈电流作用下解调器的输出中还包含3个频率分量,且各分量的幅值和频域分布取决于转子位置和功放脉冲宽度调制占空比的变化规律。
- 于洁祝长生余忠磊
- 关键词：解析模型
- 碳纤维护套高速永磁电机热态转子强度被引量：24
- 2015年
- 针对表贴式高速永磁电机碳纤维护套转子的强度计算问题,将转子受力状况简化为平面应力问题,推导了高速热态永磁转子的强度解析解.分别采用解析解和有限元法分析一台表贴式高速永磁电机的转子强度.结果表明,2种方法的计算结果吻合,解析解能够准确计算高速热态永磁转子的应力和位移.在转子强度解析解的基础上,研究护套厚度和转子静态过盈量对强度的影响,总结了表贴式高速永磁电机碳纤维护套转子的强度变化规律.
- 陈亮亮祝长生王萌
- 关键词：高速电机热应力强度计算永磁体
