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《东北大学》 2015年
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转子系统不平衡振动的磁流变控制方法研究

王帆  
【摘要】:振动是自然界中普遍存在的一种现象,同摩擦一样,振动也有其有利的一面和不利的一面,它会对大部分机械的正常运转带来不利影响。对于旋转机械来说,转子的振动是其主要危害,振动所产生的惯性力作用到机械上,引起振动、产生噪音、加速轴承的磨损、减少机械寿命、严重时能造成破坏性事故。如何从机理出发,减少转子系统不平衡振动故障,提高设备可靠性,抑制转子的不平衡振动对于提升转子系统的运行稳定性具有重要的意义。本文研究的主要内容即为磁流变阻尼器抑制转子系统振动,从而避免碰摩、不对中等故障的发生。将磁流变阻尼器安装于转子系统,通过改变磁场强度以改·变其输出阻尼力,可有效抑制转子系统由于不平衡所引起的振动,达到最佳控制效果。首先,通过实验探究磁流变液的三大特性,并根据转子系统的特点设计一种新型圆柱式磁流变阻尼器,内部缠绕线圈以调整磁场强度,从而改变阻尼系数,为后续的研究作铺垫;其次,对磁流变阻尼器抑制转子不平衡振动进行数值模拟,提出利用磁流变阻尼器抑制转子不平衡振动的假设,并调节参数,通过改变输入电流,即改变磁场强度、采用不同节点、不同间隙,以及不同的控制算法,分别求出其时域曲线及幅频响应曲线图进行比较,得出相应结论;随后,完成NI采集系统与输出控制系统的搭建,采用四通道9234作为采集模块,利用9263模块作为输出系统,实现电流的改变,从而调整磁场强度大小,达到控制效果。整个项目基于FPGA操作,将采集与输出有效地连接在一起,全程使用LabVIEW软件进行操作,达到控制减振的最佳效果,实现实时控制;最终,进行磁流变阻尼器在转子系统摩擦与振动抑制中的应用实验,通过改变转子转速,施加的输入电流与控制算法等方面,定性地验证磁流变阻尼器作用以及其在转子系统摩擦与振动抑制中的应用效果。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH113.1

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