轉(zhuǎn)子不平衡是導(dǎo)致轉(zhuǎn)子振動的一個主要原因,轉(zhuǎn)子的振動會影響機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和精度,嚴(yán)重時會導(dǎo)致安全事故,危及工作人員的生命安全。相對于傳統(tǒng)的離線平衡技術(shù),轉(zhuǎn)子在線自動平衡技術(shù)能夠在不停機(jī)的情況下完成轉(zhuǎn)子的平衡操作,抑制轉(zhuǎn)子的振動,實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)機(jī)械高效平穩(wěn)地運(yùn)行。然而,轉(zhuǎn)子在線自動平衡過程中會存在時滯,時滯會影響轉(zhuǎn)子在線自動平衡控制的性能。本文考慮控制過程中的時滯影響,對轉(zhuǎn)子在線自動平衡控制方法進(jìn)行研究,研究的主要內(nèi)容如下:首先,建立時滯轉(zhuǎn)子在線自動平衡控制系統(tǒng)的動力學(xué)模型,在動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,構(gòu)建控制系統(tǒng)時滯辨識的優(yōu)化模型,提出了一種改進(jìn)的果蠅優(yōu)化算法對控制系統(tǒng)的時滯參數(shù)進(jìn)行辨識,并通過仿真實驗驗證該方法能夠高效準(zhǔn)確地辨識控制系統(tǒng)中的時滯。其次,提出了一種改進(jìn)Smith預(yù)估控制的時滯轉(zhuǎn)子在線自動平衡控制方法,根據(jù)建立的含時滯的系統(tǒng)動力學(xué)模型,構(gòu)建Smith預(yù)估器以消除控制系統(tǒng)中的時滯影響,引入單神經(jīng)元PID控制技術(shù)和模糊控制技術(shù)實現(xiàn)了PID控制器的參數(shù)和增益的自適應(yīng)調(diào)整,提高了控制器的性能,并通過仿真實驗驗證該方法的有效性,該方法能夠有效地抑制轉(zhuǎn)子振動。再次,提出了一種基于LQR的時滯... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

輸入輸出隸屬度函數(shù)

規(guī)則滿足以下條件：當(dāng)系統(tǒng)的偏差比較大時，選擇較大的控制良好的跟蹤能力；當(dāng)系統(tǒng)的偏差和偏差率大小適中時，選擇較系統(tǒng)的超調(diào)；當(dāng)偏差比較小時，選擇稍大的增益，保證系統(tǒng)的力。解模糊操作采用工業(yè)中常用的重心法。模糊控制器輸出曲 所示。

自動平衡控制。選用的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)如下：轉(zhuǎn)子圓盤的質(zhì)量為 m=1.5kg，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的彎曲剛度為 k=2000N/m，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的阻尼系數(shù)為 c=0.2Ns/m，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的偏心距為 e=0.002m，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速為 n=3000r/min，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的時滯為 τ=0.01s，采樣時間 T=0.0001s。根據(jù)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的參數(shù)以及采樣時間 T=0.0001s，可以計算得到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的離散傳遞函數(shù) H(z)：9 923.333314814885597 10 3.333300000179421 10( )1.999973333525925 +0.999986666755555zH zz z (3.22)根據(jù)式(3.23)可以計算得到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在未加控制力時轉(zhuǎn)子的振動幅值，轉(zhuǎn)子的振動幅值為 2.03mm。22 2 2( ) ( )x ymeD Dk m c (3.23)本文設(shè)計的模糊自整定單神經(jīng)元 PID 控制器仿真模型如圖 3.11 所示，利用模糊控制器對單神經(jīng)元 PID 的增益進(jìn)行整定。

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本文編號：3305248