当前旋转机械向高速、重载和细长方向发展,要求转子能稳定越过一阶甚至高阶弯曲临界转速。磁悬浮轴承具有传统轴承无可比拟的优点,被普遍认为是下一代高速旋转机械支承装置。但由于磁悬浮轴承的支承阻尼较小,转子难以越过弯曲临界转速。本项目研制了磁悬浮轴承弹性阻尼组合支承柔性转子系统实验台,并引入磁悬浮阻尼器;设计制作了基于TMS320F2812 定点DSP的数字控制器硬件电路,分别研究了增益自调整模糊PID策略和基于转速的变参数PID策略对柔性转子系统动态性能的影响;采用有限元方法计算了系统的模态参数,并通过多参考点锤击法模态试验和复模态指示因子识别方法进行了验证;采用有限元模型修正技术对系统的物理参数和模态参数进行修正,得到了系统的精确有限元模型;分析了系统的不平衡响应,在高频电机的驱动下,系统可安全稳定越过二阶弯曲临界转速,在16800rpm稳定运行。与国内外普遍采用的基于现代控制理论的各种控制策略不同,本项目采用磁悬浮轴承弹性阻尼组合支承结构、磁悬浮阻尼器和简单易行的基于转速的变参数PID策略,可明显减小柔性转子在弯曲模态频率处的不平衡振动,有助于磁悬浮轴承柔性转子系统的安全稳定运行。
英文主题词active magnetic bearing; metal rubber annuluse; mode damping; critical speed; unbalance response