收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

磁悬浮飞轮系统振动分析与抑制控制研究

陈小飞  
【摘要】:磁悬浮飞轮作为新型航天器姿态控制执行机构,具有无摩擦、高精度、长寿命等优势,是空间技术发展重要方向。然而磁悬浮飞轮振动将影响航天器工作,降低航天器指向精度。论文以解决磁悬浮飞轮振动问题为目的,系统地研究了磁悬浮飞轮动力学模型、非线性振动响应、与安装平台耦合振动、振动抑制控制方法等。 提出了采用三维有限元电磁场计算研究磁悬浮飞轮非线性电磁力的方法,建立了磁悬浮飞轮非线性动力学模型。 基于多尺度法推导了磁悬浮飞轮有阻尼平移运动和倾斜运动非线性振动响应,建立了磁悬浮飞轮轴向运动非线性振动响应模型,分析了非线性振动响应与磁悬浮飞轮结构和控制参数关系,给出了以抑制非线性振动为目的的磁悬浮飞轮及其控制器设计依据。 提出了采用Lagrange方程推导耦合振动模型的方法。针对磁悬浮飞轮地面调试和空间应用,建立了磁悬浮飞轮与地面安装平台、磁悬浮飞轮与航天器平台耦合动力学模型,分析了耦合振动响应与耦合结构和控制参数关系,分析了磁悬浮飞轮与航天器相互扰动。 提出了超前-滞后校正陷波器,实现了转子不平衡振动响应抑制。基于自适应线性神经网络和BP神经网络设计了磁悬浮飞轮控制器,提出了自适应线性神经网络权重更新稳定性监测方法,提出了基于磁轴承-转子模型的BP神经网络权重更新方法,实现了在线训练和振动抑制控制。建立了考虑安装平台弹性支承的简化磁悬浮飞轮模型,基于混合灵敏度函数和线性矩阵不等式LMI,提出了磁悬浮飞轮H∞控制器综合方法,实现了振动抑制控制和平台适应性。 建立了基于DSP和dSPACE两种数字控制平台实验系统。给出了转子升速和降速过程中振动响应,验证了磁悬浮飞轮非线性振动研究结果。基于dSPACE平台进行了磁悬浮飞轮在线动平衡实验与动不平衡振动抑制控制实验,验证了超前-滞后校正陷波器性能。 论文研究了磁悬浮飞轮振动机理,提出了振动抑制控制方法,并通过实验进行验证,研究成果具有一定的理论价值,在工程中具有较高的实用价值。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 韩邦成;刘强;;基于自锁原理的磁悬浮飞轮电磁锁紧机构[J];光学精密工程;2009年10期
2 刘平;刘刚;张庆荣;;磁悬浮飞轮用BLDC系统的仿真方法与实验分析[J];航天控制;2007年01期
3 刘晓东;余立辉;;磁悬浮飞轮自动锁紧系统的研制[J];机械与电子;2007年03期
4 刘平;刘刚;张庆荣;;磁悬浮飞轮用无刷直流电动机无位置传感器控制研究[J];微电机;2007年06期
5 刘鹏;韩少军;;磁悬浮飞轮技术的应用与发展研究[J];中国水运(学术版);2006年04期
6 程炳琳;刘虎;刘刚;;基于BM3803+FPGA的磁悬浮飞轮磁轴承控制器的设计与实现[J];航天控制;2011年01期
7 张姝娜;房建成;韩邦成;李红;;磁悬浮飞轮转子组件温度场分析与研究[J];中国惯性技术学报;2007年01期
8 韩辅君;房建成;;磁悬浮反作用飞轮中磁轴承的H_∞控制与仿真研究[J];系统仿真学报;2007年12期
9 刘彬;房建成;刘刚;;基于TMS320C6713B+FPGA数字控制器实现磁悬浮飞轮主动振动控制[J];光学精密工程;2009年01期
10 刘刚;李彩凤;;磁悬浮飞轮转子系统的快速Terminal滑模控制[J];航天控制;2008年03期
11 周新秀;房建成;刘刚;;基于光电码盘的磁悬浮反作用飞轮无刷直流电机高精度稳速控制及实验研究[J];微电机;2008年09期
12 刘刚;潘明健;;基于FPGA的磁悬浮飞轮用自修复磁轴承控制器的设计[J];光学精密工程;2009年11期
13 闫晓军;张小勇;聂景旭;张绍卫;;采用SMA驱动的小型空间磁悬浮飞轮锁紧机构[J];北京航空航天大学学报;2011年02期
14 陈小飞;刘昆;;基于ANSYS电磁场分析的磁悬浮飞轮非线性磁力研究[J];机械科学与技术;2011年09期
15 马会来,房建成,刘刚;磁悬浮飞轮用永磁无刷直流电机数字控制系统[J];微特电机;2003年04期
16 房建成;小颖;;房建成 中国著名空间惯性技术专家[J];航空制造技术;2009年12期
17 朱娜;刘刚;王志强;;一种基于FPGA的磁悬浮飞轮电机数字控制系统实验研究[J];微电机;2009年01期
18 刘彬;房建成;刘刚;樊亚洪;;磁悬浮飞轮不平衡振动控制方法与试验研究[J];机械工程学报;2010年12期
19 王曦;房建成;樊亚洪;刘虎;王春娥;文通;孙津济;;磁悬浮飞轮用嵌环式永磁偏置径向磁轴承[J];机械工程学报;2011年14期
20 夏旎;李红;房建成;刘刚;;磁悬浮飞轮用永磁无刷直流电动机参数的三维场计算方法[J];微电机;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈小飞;吉莉;刘昆;;基于自适应线性神经网络的磁悬浮飞轮控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 何玲玲;陈正洪;;武汉市居民中暑与气象因子的统计特点研究[A];第26届中国气象学会年会气候环境变化与人体健康分会场论文集[C];2009年
3 李小琳;毛军发;;基于二阶电路的缓冲器时延模型[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
4 丁虎;陈立群;;轴向运动梁横向振动非线性模型数值研究[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
5 王正;;拥挤交通流非线性模型及仿真[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第五分册)[东南大学学报(增刊)][C];2009年
6 潘德惠;;经济管理中一种非线性分布参数系统的模型辨识与最优控制[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
7 王德进;冯磊;;非线性模型结构辨识的一种逼近方法[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
8 王德普;夏洪胜;;实船航向运动模型辨识[A];第三届全国控制与决策系统学术会议论文集[C];1991年
9 高建平;陈宗基;;非线性变结构解耦控制及其在飞行器姿态控制中的应用[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
10 任安禄;林雪纲;鲁晓东;;非线性模型方程线法特征值稳定性分析数值试验研究[A];第十届全国计算流体力学会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈小飞;磁悬浮飞轮系统振动分析与抑制控制研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 汤平华;磁悬浮飞轮储能电机及其驱动系统控制研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 冯予;散度族非线性模型的统计分析[D];南京理工大学;2003年
4 田亮;单元机组非线性动态模型的研究[D];华北电力大学(河北);2005年
5 张贵杰;固体“类流态”现象的混沌动力学特征及机理研究[D];天津大学;2004年
6 张松林;非线性半参数模型最小二乘估计理论及应用研究[D];武汉大学;2003年
7 傅武军;超高速电梯轿厢横向振动控制研究[D];上海交通大学;2007年
8 徐国希;人民币实际汇率购买力平价实证研究[D];华中科技大学;2006年
9 杨超;非恒定流充液管系统耦合振动特性及振动抑制[D];华中科技大学;2007年
10 冯挽强;CVT湿式离合器接合过程非线性模型及特性研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小正;盘状磁悬浮飞轮电池支承原理的研究[D];武汉理工大学;2010年
2 向楠;磁悬浮飞轮电池支承控制系统研究[D];武汉理工大学;2012年
3 曹操;磁悬浮飞轮转子的动态特性研究[D];武汉理工大学;2011年
4 魏坚;磁悬浮飞轮电池支承控制系统的硬件设计与算法研究[D];武汉理工大学;2010年
5 王昊泽;基于磁悬浮飞轮储能的被动补偿脉冲发电系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 彭飞;基于DSP的无刷直流电机控制系统设计[D];国防科学技术大学;2004年
7 程千兵;超导磁悬浮飞轮系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 高健;磁悬浮飞轮驱动电机系统设计[D];国防科学技术大学;2006年
9 肖兵;一列非线性模型的LS估计及非线性度量[D];湖南大学;2002年
10 张国林;RBF轮胎模型及其在四轮转向车辆控制中的应用[D];浙江工业大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 本报记者 钱炜;房建成:默默走在世界前沿[N];科技日报;2009年
2 本报记者 林尧;Active Power“磁悬浮飞轮”技术革新UPS[N];计算机世界;2010年
3 记者 王博;国内首台1千瓦时储能飞轮样机英利下线[N];河北日报;2011年
4 葛新权 北京信息科技大学经济管理学院;经济统计模型的建模原则与创新[N];中国社会科学报;2010年
5 通讯员 单萱;彭实戈:让教学成为“有力而优美的工具”[N];科技日报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978