基于磁流變液阻尼器的砂輪和轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制研究.pdf

1、針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)故障問題，本文設(shè)計(jì)了兩種適用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的磁流變阻尼器，對(duì)阻尼器應(yīng)用于磨床砂輪不平衡振動(dòng)控制、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)控制和多跨轉(zhuǎn)子軸系振動(dòng)控制的減振效果進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)應(yīng)用磁流變液的磁流變效應(yīng)設(shè)計(jì)了兩種適用于轉(zhuǎn)子的剪切式磁流變阻尼器，并運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)阻尼器的磁路進(jìn)行了仿真分析。
　　(2)搭建單跨轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，將磁流變阻尼器安裝于轉(zhuǎn)子上，在通入相同電流的情況下，改變磁流變液質(zhì)量

2、比及所用硅油的黏度，實(shí)驗(yàn)研究阻尼器對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速及臨界共振振幅的影響規(guī)律。
　　(3)針對(duì)砂輪不平衡引起的主軸振動(dòng)，搭建砂輪振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)，模擬磨床工作狀態(tài)。將砂輪機(jī)主軸進(jìn)行建模，對(duì)砂輪存在不平衡量時(shí)的砂輪振動(dòng)特性進(jìn)行仿真模擬;將磁流變阻尼器安裝于砂輪主軸上，在砂輪機(jī)工作狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)研究磁流變阻尼器利用單平面及雙平面振動(dòng)控制方法控制砂輪振動(dòng)的影響規(guī)律，并對(duì)比分析了兩種方法的振動(dòng)控制效果。
　　(4)針對(duì)齒輪箱在運(yùn)行中振動(dòng)

3、噪聲較大的問題，搭建了兩軸及三軸齒輪減振實(shí)驗(yàn)臺(tái)，將磁流變阻尼器應(yīng)用于齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)控制中。首先在兩軸齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)上通過對(duì)軸承座及轉(zhuǎn)軸振動(dòng)的監(jiān)測(cè)與評(píng)定，實(shí)驗(yàn)研究了阻尼器在不同控制電流及不同安裝位置下的減振特性;然后在三軸齒輪實(shí)驗(yàn)臺(tái)上通過對(duì)軸承座和轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、以及齒輪噪聲聲壓級(jí)的監(jiān)測(cè)，實(shí)驗(yàn)研究了阻尼器對(duì)三軸齒輪系統(tǒng)的減振降噪特性。
　　(5)針對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)在通過臨界共振區(qū)時(shí)過大的問題，設(shè)計(jì)了三種主動(dòng)控制程序，即常規(guī)PID控制、模糊P

4、ID控制和變論域模糊PID控制，控制程序通過對(duì)振幅的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為阻尼器提供合適的控制電流。搭建單跨轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)比分析了被動(dòng)控制、常規(guī)PID控制、模糊PID控制和變論域模糊PID控制方式的振動(dòng)控制性能。
　　(6)將所設(shè)計(jì)的主動(dòng)控制策略應(yīng)用于多跨轉(zhuǎn)子振動(dòng)控制中。首先搭建2N及N+1支撐四跨和五跨轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞N支撐方式的多跨轉(zhuǎn)子振動(dòng)特性;其次將基于模糊PID控制和變論域模糊PID控制的磁流變阻尼器應(yīng)用于多跨轉(zhuǎn)子軸系振動(dòng)控制