国家自然科学基金(51275238)
- 作品数：18 被引量：58H指数：5
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- 基于变偏置电流控制方式的磁悬浮轴承系统控制策略被引量：3
- 2014年
- 建立了五自由度磁悬浮轴承试验系统,介绍了变偏置电流控制方式的工作原理,采用H!控制策略设计数字控制器,根据系统固有频率处转子的振幅选择加权函数,将转速信号引入数字控制器,研究了变偏置电流控制时系统的动态性能,并与恒定偏置电流控制时系统的动态性能进行比较.研究结果表明,变偏置电流控制不会恶化系统的动态性能,同时能减少磁悬浮轴承25%以上的总电流消耗.
- 龙亚文谢振宇徐欣王晓周红凯
- 关键词：磁悬浮轴承H∞控制加权函数性能试验
- 磁悬浮电主轴集成控制系统的动态性能研究被引量：4
- 2017年
- 将磁轴承的位置控制和电流控制等环节集成到一片现场可编程门阵列(FPGA)芯片上,设计了基于FPGA的磁轴承集成控制器硬件结构。建立了磁悬浮电主轴的数学模型,并根据其动态性能要求,编写了基于Verilog代码的H∞控制算法,实现了五自由度磁悬浮电主轴在60 000r/min长期稳定运转,并且转子振动幅值小于2μm。研究结果表明,采用基于FPGA集成控制器的H∞控制策略能够提高磁悬浮电主轴的动态性能。
- 张晓阳谢振宇黄云龙张浩
- 关键词：磁悬浮轴承FPGA集成控制器
- 基础影响下车载飞轮电池动态性能的联合仿真分析被引量：6
- 2014年
- 以车载飞轮电池为研究对象,利用ADAMS软件建立了飞轮转子与等效基础的机械模型,并利用MATLAB软件建立了相应的不完全微分PID控制器模型。通过联合仿真分析了基础的加速、减速、转弯和爬坡运动,以及因路面不平整引起的基础纵向振动、横向振动和俯仰振动对高速飞轮转子系统动态性能的影响。仿真结果表明,基础的不同运动状态均会对高速飞轮转子的稳定运行产生显著影响,仿真分析结果可对车载飞轮电池的设计提供有益参考。
- 杨红进谢振宇赵静
- 关键词：联合仿真动态性能
- 飞轮电池模糊控制策略研究被引量：1
- 2020年
- 针对飞轮电池工作转速高、越过临界转速时转子振动大以及系统的非线性和控制参数不确定性等特点,开发了模糊自调整PID控制策略,实现了控制参数的在线调整。运用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制规则,运用Simulink实现了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略仿真,分析对比了两种控制策略对系统动态性能的影响。在Quartus II平台搭建了模糊PID控制模块,利用EP4CE22 FPGA控制板在飞轮电池试验台上实现了飞轮转子的稳定运行。仿真和试验结果均表明,模糊自调整PID控制对转子的振动具有较好的抑制作用,提高了飞轮系统的动态性能。
- 张云聪谢振宇程伟超郝建胜
- 关键词：模糊控制PID控制FPGAMATLAB/SIMULINK
- 磁悬浮轴承数字集成控制器的研究被引量：3
- 2015年
- 研制了以数字信号处理器(TMS320F28335DSP)为核心的磁悬浮轴承数字集成控制器,取代了一般的位置控制器和部分功率放大器环节,编制了相应的控制算法,采用试验方法研究了该数字集成控制器的静态和动态性能。将该数字集成控制器应用于五自由度磁悬浮轴承柔性转子系统,实现了转子的静态稳定悬浮和高速旋转。研究结果表明,采用数字集成化的设计方法,能够优化磁悬浮轴承的电控系统,且具有成本低、程序的可移植性强、可靠性高、体积小等优点。
- 赵静谢振宇杨红进王晓
- 关键词：磁悬浮轴承数字信号处理器集成控制控制器功率放大器
- 电涡流传感器探头线圈的参数化设计与制造被引量：6
- 2017年
- 探头线圈是电涡流传感器的最核心的部件,其设计参数对电涡流传感器的性能有直接影响。建立电涡流传感器探头线圈的等效模型,根据理论推导和ANSYS参数化建模仿真,分析探头线圈的设计参数对电涡流传感器线性度、灵敏度和测量范围的影响。根据所确定的设计参数,利用印刷电路板制造工艺,制作PCB板探头线圈,并测试了基于PCB板探头线圈的电涡流传感器的静态和动态性能。结果表明,PCB板探头线圈制造工艺成熟稳定,一致性很高,质量容易保证,基于PCB板探头线圈的电涡流传感器可以满足实际应用的需要。
- 黄云龙谢振宇张浩张晓阳
- 关键词：电涡流传感器线性度测量范围
- 基于转速的磁轴承柔性转子系统模糊控制策略研究
- 2016年
- 建立了五自由度磁悬浮轴承柔性转子试验系统,利用Matlab工具箱对比分析了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略对系统动态性能的影响,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,在模糊自调整PID控制策略的基础上引入转速量,在不同转速区段采用不同的模糊自调整因子,以满足转子在各转速区段对支承特性的不同要求,编写了相应的软件,完成了系统的高速旋转试验。仿真和试验结果均表明,采用基于转速的模糊自调整控制策略,可以改善磁悬浮轴承柔性转子系统的动态性能。
- 王燕谢振宇张晓阳张浩
- 关键词：磁悬浮轴承柔性转子转速
- 重载磁悬浮轴承电控系统的研究被引量：4
- 2019年
- 针对大型高速旋转机械中磁悬浮轴承电磁力小和响应(电流响应和电磁力响应)速度较慢等问题,采用了IGBT器件作为功率器件,研究了变换器的拓扑结构及其控制方法,设计制作了高电压大电流功率放大器和电压可调高频开关功率电源。将设计制作的功率放大器和开关功率电源,与实验室已有的传感器和数字控制器相结合,搭建了重载磁悬浮轴承电控系统,并将其应用于磁悬浮飞轮转子试验台进行了试验。试验及研究结果表明:重载磁悬浮轴承电控系统的最大输出电流为120 A,最大输出电压为450 V,大大提高了磁悬浮轴承的电磁力和响应速度,并且其能够保证飞轮转子在工作转速范围内稳定运行。
- 程炜超谢振宇张云聪郝建胜
- 关键词：功率放大器IGBT高频变压器
- 零偏置电流磁轴承转子系统动态性能的试验研究被引量：3
- 2013年
- 建立5自由度磁悬浮轴承转子试验系统,分析有偏置和零偏置电流方式的工作原理,将5自由度零偏置电流方式应用于试验系统中,采用锤击法模态试验、基于频率响应函数的模型修正方法和系统高速旋转试验等方法研究该系统的动态性能,并与有偏置电流方式进行比较。研究结果表明,与有偏置电流方式相比,零偏置电流方式将导致控制参数的稳定区域、系统的模态阻尼以及磁轴承的刚度和阻尼明显减小,系统在各阶临界转速时的振幅较大,但系统仍然可以安全稳定越过第一阶弯曲临界转速。在实际应用中,合理的设计仍可保证零偏置电流磁悬浮轴承转子系统安全稳定运行,特别是在低速或载荷平稳等应用场合,零偏置电流方式能够使得系统具有较好的综合性能。
- 谢振宇龙亚文徐欣
- 关键词：磁悬浮轴承模态参数轴承刚度
- 磁悬浮风力发电机零偏置电流控制策略研究被引量：3
- 2014年
- 建立了5自由度磁悬浮轴承支撑的垂直轴风力发电机转子试验系统,研制了零偏置电流模拟控制器,通过试验方法研究了该控制器对系统动态性能的影响。结果表明,零偏置电流控制方式在显著降低磁悬浮轴承电能损耗的同时仍然能够保证垂直轴风力发电机转子系统稳定运行。
- 王晓谢振宇周红凯
- 关键词：风力发电机电能损耗动态性能
