【英文题名】
Study on Vibration Analysis and Vibration Suppression Control of Magnetic Suspended Flywheel System
【作者】
陈小飞 ;
【导师】
刘昆 ;
【学位授予单位】
国防科学技术大学 ;
【学科专业名称】
航空宇航科学与技术
【学位年度】
2011
【论文级别】
博士
【网络出版投稿人】
国防科学技术大学
【网络出版投稿时间】
2012-05-21
【关键词】
磁悬浮飞轮 ;
磁轴承 ;
非线性模型 ;
振动响应 ;
耦合振动 ;
振动抑制控制 ;
鲁棒振动控制 ;
振动实验 ;
【英文关键词】
Magnetic Suspended Flywheel(MSF) ;
Magnetic Bearings(AMB) ;
Nonlinear Vibration Response ;
Coupling Vibration ;
Vibration Suppression Control ;
Robust Vibration Control ;
Vibration Experiment ;
【中文摘要】
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...
【英文摘要】
Magnetic suspended flywheel (MSF) as a novel actuator for spacecraft attitude control has advantages of extremely low friction, high precision and long operational life, etc., and thus is an important research direction on space technology. However, pointing accuracy of spacecraft will be decreased by vibration and jitter occurred during MSF operation. The vibration of MSF is issued in the dissertation, MSF’s dynamic model, nonlinear vibration response, coupled vibration with mounting platform, and methods ...
【更新日期】
2012-06-12
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