磁悬浮飞轮陀螺力学与控制原理

张剀; 张小章; 赵雷; 赵鸿宾 清华大学工程物理系; 北京100084; 清华大学核能与新能源技术设计研究院; 北京100084

关键词:磁悬浮轴承 飞轮 陀螺力学 控制方法 

摘要:通过对磁悬浮飞轮陀螺力学进行研究,并分析电磁力对转子章动、进动特性的影响,将磁轴承电磁力对飞轮转子的作用分成四种基本支承成分,分别讨论它们对转子章动与进动稳定性的不同影响。控制器可通过调整四种基本成分在总的电磁力中的比重,改变转子章动、进动的阻尼特性,实现转子的高速稳定运行。基于这些分析,总结出磁悬浮飞轮控制器设计的基本原则。该原则为高速下磁悬浮飞轮转子系统控制器的设计指明方向。

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