車用飛輪電池磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的抗振性研究.pdf

1、飛輪電池是一種新型機(jī)電能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存裝置，具有大儲(chǔ)能量、高功率、無污染、高效率、長壽命、無噪聲等優(yōu)越的綜合性能，被認(rèn)為是近期最有希望和最有競爭力的儲(chǔ)能技術(shù)。越來越多的研究表明，飛輪電池是電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車最理想的動(dòng)力電池之一。因此，作為飛輪電池的重要組成部分，研究磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在車載狀態(tài)下的抗振性能，直接決定著飛輪電池在汽車這個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用前景和命運(yùn)。
　　 本文首先建立了隨機(jī)路面激勵(lì)下車用飛輪電池磁懸浮轉(zhuǎn)子振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；

2、然后設(shè)計(jì)了恰當(dāng)?shù)哪：齈ID控制器；最后并對其進(jìn)行數(shù)值仿真。結(jié)果表明，采用這種控制器的車用飛輪電池磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)具有較好的抗振性能。主要工作和成果如下：
　　 1．從節(jié)約能源、減少功率能耗的角度出發(fā)，根據(jù)實(shí)際要求，設(shè)計(jì)了一種永磁鐵提供偏置磁場，電磁鐵只提供平衡負(fù)載或外界干擾的動(dòng)磁場的混合磁力軸承；然后對設(shè)計(jì)的混合磁力軸承的動(dòng)特性進(jìn)行分析，并推導(dǎo)了該磁軸承的電流剛度系數(shù)和位移剛度系數(shù)。
　　 2．通過分析隨機(jī)路面的統(tǒng)計(jì)特性，

3、采用成形濾波白噪盧的方法建立了路面輸入的仿真模型；然后，在對汽車和飛輪電池磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的分析和合理簡化的基礎(chǔ)上，建立了9自由度的車用飛輪電池磁懸浮轉(zhuǎn)子振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　 3．建立單自由度磁懸浮轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性的條件，設(shè)計(jì)了PID控制系統(tǒng)，在對系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的基礎(chǔ)上，擇優(yōu)整定了PID控制器的三參數(shù)?？紤]到系統(tǒng)的復(fù)雜性和PID控制的局限性，在綜合分析控制系統(tǒng)與系統(tǒng)剛度阻尼和系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系的基礎(chǔ)上，設(shè)