| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-26页 |
| 1.1 选题的背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 飞轮储能国内外研究概况 | 第12-15页 |
| 1.2.1 飞轮储能国外研究概况 | 第13-14页 |
| 1.2.2 飞轮储能国内研究概况 | 第14-15页 |
| 1.3 相关技术的研究现状 | 第15-24页 |
| 1.3.1 转子动力学的研究现状 | 第15-20页 |
| 1.3.2 电磁轴承支承特性研究现状 | 第20-22页 |
| 1.3.3 轴承—转子系统优化设计 | 第22-24页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第24-26页 |
| 第2章 飞轮储能系统电磁轴承支承特性研究 | 第26-47页 |
| 2.1 飞轮储能系统轴系布局设计的确定 | 第26-29页 |
| 2.1.1 能量指标计算 | 第26页 |
| 2.1.2 飞轮本体尺寸的确定 | 第26-28页 |
| 2.1.3 飞轮储能系统磁悬浮支撑系统布局方式的确定 | 第28-29页 |
| 2.2 飞轮储能系统刚性转子动力学建模 | 第29-41页 |
| 2.2.1 运动微分方程的建立 | 第29-33页 |
| 2.2.2 电磁轴承支承力模型的建立 | 第33-39页 |
| 2.2.3 电磁轴承控制参数等效刚度和等效阻尼的影响分析 | 第39-41页 |
| 2.3 电磁轴承控制参数对转子涡动的影响分析 | 第41-45页 |
| 2.3.1 转子系统的固有频率的计算 | 第41-43页 |
| 2.3.2 电磁轴承比例参数对转子涡动的影响 | 第43-44页 |
| 2.3.3 电磁轴承微分参数对转子涡动的影响 | 第44-45页 |
| 2.3.4 电磁轴承传感器位置对转子涡动的影响 | 第45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-47页 |
| 第3章 飞轮储能系统电磁轴承—柔性转子动力学模型分析 | 第47-64页 |
| 3.1 飞轮储能系统电磁轴承—柔性转子动力学模型的逻辑结构 | 第47-48页 |
| 3.2 飞轮储能系统电磁轴承—柔性转子有限元模型的建立 | 第48-58页 |
| 3.2.1 单元的划分 | 第48-49页 |
| 3.2.2 系统的运动微分方程 | 第49-56页 |
| 3.2.3 飞轮储能系统电磁轴承—柔性转子有限元模型的构建 | 第56-58页 |
| 3.3 转子系统自由振动的固有频率和结构振型分析 | 第58-63页 |
| 3.3.1 转子系统的固有频率的计算 | 第58-59页 |
| 3.3.2 陀螺效应对系统振动特性的影响分析 | 第59-60页 |
| 3.3.3 轴承阻尼对系统振动特性的影响分析 | 第60-62页 |
| 3.3.4 轴向力和相应的力矩对系统振动特性的影响分析 | 第62-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 飞轮储能系统电磁轴承—转子的振动响应分析 | 第64-86页 |
| 4.1 不平衡力激发的转子系统的振动响应分析 | 第64-70页 |
| 4.1.1 质量不平衡激发的转子系统的振动响应分析 | 第64-68页 |
| 4.1.2 正弦扰动力激发的转子振动响应分析 | 第68-69页 |
| 4.1.3 转子的初始弯曲激发的转子振动响应分析 | 第69-70页 |
| 4.2 内阻尼对转子系统振动特性的影响分析 | 第70-75页 |
| 4.2.1 内阻尼力作用机理分析 | 第70-73页 |
| 4.2.2 内阻尼力对转子系统响应分析 | 第73-75页 |
| 4.3 基础激励对转子系统振动的响应分析 | 第75-77页 |
| 4.3.1 基础激励的作用机理分析 | 第75-77页 |
| 4.3.2 基础激励的作用仿真分析 | 第77页 |
| 4.4 转子系统越过临界转速时的瞬态响应分析 | 第77-80页 |
| 4.4.1 等角加速度变速时转子的运动微分方程 | 第78-80页 |
| 4.4.2 等角加速度越过临界转速时转子的振动响应仿真分析 | 第80页 |
| 4.5 基于转速的变参数PID控制策略研究 | 第80-85页 |
| 4.5.1 轴承等效刚度对转子系统的临界转速的影响分析 | 第80-82页 |
| 4.5.2 轴承等效阻尼对转子系统的临界转速的影响分析 | 第82-83页 |
| 4.5.3 基于转速的变参数PID控制策略研究 | 第83-85页 |
| 4.6 本章小结 | 第85-86页 |
| 第5章 飞轮储能系统转子结构优化设计 | 第86-97页 |
| 5.1 系统结构动态灵敏度分析 | 第86-90页 |
| 5.1.1 转子系统稳定性指标 | 第86-88页 |
| 5.1.2 系统结构动态灵敏度计算 | 第88-90页 |
| 5.2 优化设计的数学模型 | 第90-92页 |
| 5.2.1 第二阶固有频率对主要结构参数的灵敏度计算 | 第90-91页 |
| 5.2.2 优化设计的数学模型 | 第91-92页 |
| 5.3 基于遗传算法和模拟退火法混合算法的结构优化 | 第92-96页 |
| 5.3.1 混合算法简介 | 第92-95页 |
| 5.3.2 转子系统动力学优化及结果 | 第95-96页 |
| 5.4 本章小结 | 第96-97页 |
| 第6章 飞轮储能系统电磁轴承—转子虚拟实验平台 | 第97-106页 |
| 6.1 虚拟样机技术总体功能和实现步骤 | 第97-98页 |
| 6.2 飞轮储能转子系统虚拟样机模型的构建 | 第98-101页 |
| 6.2.1 刚性机构模型 | 第99-100页 |
| 6.2.2 转轴柔性化模型 | 第100页 |
| 6.2.3 系统的仿真模型 | 第100-101页 |
| 6.3 虚拟实验系统运行效果 | 第101-105页 |
| 6.3.1 建立仿真接口以及参数设置 | 第101-103页 |
| 6.3.2 仿真计算和仿真结果 | 第103-105页 |
| 6.4 本章小结 | 第105-106页 |
| 结论 | 第106-108页 |
| 参考文献 | 第108-119页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第119-120页 |
| 致谢 | 第120页 |
