| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-20页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11页 |
| 1.2 飞轮转子上外部干扰力的研究现状 | 第11-15页 |
| 1.2.1 飞轮转子产生的质量不平衡力 | 第12页 |
| 1.2.2 一体化永磁电动/发电机产生的单边磁拉力 | 第12-14页 |
| 1.2.3 轴向轴承产生的径向作用力 | 第14-15页 |
| 1.3 飞轮转子系统中径向电磁轴承的主要控制方法 | 第15-18页 |
| 1.3.1 稳定性控制方法 | 第16页 |
| 1.3.2 转速同频干扰的控制方法 | 第16-17页 |
| 1.3.3 转速倍频干扰的控制方法 | 第17-18页 |
| 1.4 论文的主要工作和内容安排 | 第18-20页 |
| 1.4.1 论文的主要工作 | 第18页 |
| 1.4.2 论文的内容安排 | 第18-20页 |
| 第二章 高速飞轮转子系统的建模 | 第20-27页 |
| 2.1 高速飞轮转子系统的结构和工作原理 | 第20-22页 |
| 2.2 高速飞轮转子系统的动力学模型 | 第22-26页 |
| 2.2.1 电磁轴承径向力的建模 | 第22-23页 |
| 2.2.2 高速飞轮转子系统的动力学建模 | 第23-25页 |
| 2.2.3 作用在飞轮转子上的外部干扰力分析 | 第25-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-27页 |
| 第三章 一体化永磁同步电动/发电机的单边磁拉力建模与分析 | 第27-53页 |
| 3.1 电机单边磁拉力的建模 | 第27-34页 |
| 3.1.1 电机坐标系的建立 | 第27-28页 |
| 3.1.2 理想状态下的电机气隙磁密分布情况 | 第28-30页 |
| 3.1.3 非理想状态下的电机气隙磁密畸变系数 | 第30-32页 |
| 3.1.4 非理想状态下的电机气隙磁密分布情况 | 第32页 |
| 3.1.5 电机单边磁拉力的计算 | 第32-33页 |
| 3.1.6 作用在飞轮转子上的电机单边磁拉力 | 第33-34页 |
| 3.2 电机单边磁拉力的幅值及频率特性 | 第34-37页 |
| 3.3 电机单边磁拉力影响下的飞轮转子系统振动特性 | 第37-39页 |
| 3.4 单边磁拉力的基频成分对飞轮转子系统稳定性的影响分析 | 第39-46页 |
| 3.4.1 单边磁拉力的简化 | 第39-41页 |
| 3.4.2 电机单边磁拉力基频成分的等效刚度矩阵 | 第41-43页 |
| 3.4.3 电机单边磁拉力基频成分影响下的飞轮转子系统稳定性分析 | 第43-46页 |
| 3.5 单边磁拉力基频成分影响下的飞轮转子系统振动特性仿真 | 第46-52页 |
| 3.5.1 恒转速下单边磁拉力对转子振幅的影响 | 第46-50页 |
| 3.5.2 恒加速下单边磁拉力对转子振幅的影响 | 第50-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 轴向轴承径向力的建模与分析 | 第53-74页 |
| 4.1 永磁轴向轴承产生的径向力和力矩推导 | 第53-59页 |
| 4.1.1 永磁轴向轴承坐标系 | 第53-54页 |
| 4.1.2 永磁轴向轴承磁环间作用力的等效磁荷模型 | 第54-55页 |
| 4.1.3 永磁轴向轴承产生的径向合力计算 | 第55-56页 |
| 4.1.4 永磁轴向轴承产生的合力矩计算 | 第56-58页 |
| 4.1.5 永磁轴向轴承对飞轮转子的作用力 | 第58-59页 |
| 4.2 电磁轴向轴承产生的径向力和力矩推导 | 第59-63页 |
| 4.2.1 电磁轴向轴承坐标系 | 第59-60页 |
| 4.2.2 电磁轴向轴承的径向作用力计算 | 第60-62页 |
| 4.2.3 电磁轴向轴承对飞轮转子的径向作用力 | 第62-63页 |
| 4.3 轴向轴承径向干扰力的线性化及仿真分析 | 第63-67页 |
| 4.3.1 蒙特卡洛模拟法求解四重积分 | 第63-65页 |
| 4.3.2 永磁轴向轴承径向力的有限元验证 | 第65-66页 |
| 4.3.3 上、下端永磁轴向轴承的磁环间距计算 | 第66-67页 |
| 4.4 轴向轴承径向力等效得到的刚度矩阵 | 第67-68页 |
| 4.5 轴向轴承对转子系统稳定性的影响 | 第68-70页 |
| 4.6 轴向轴承的径向力对飞轮转子振动幅值的影响 | 第70-73页 |
| 4.6.1 恒转速下轴向轴承径向力对转子振动位移的影响 | 第70-72页 |
| 4.6.2 恒加速下轴向轴承径向力对转子振动位移的影响 | 第72-73页 |
| 4.7 本章小结 | 第73-74页 |
| 第五章 电机-轴向轴承-转子系统的耦合动力学影响 | 第74-90页 |
| 5.1 考虑电机单边磁拉力和轴向轴承径向力影响的飞轮转子系统的动力学方程 | 第74-75页 |
| 5.2 电机单边磁拉力和轴向轴承径向力共同等效的刚度系数 | 第75-76页 |
| 5.3 电机单边磁拉力和轴向轴承径向力对转子系统振动特性的影响 | 第76-89页 |
| 5.3.1 恒转速下飞轮转子系统的振动特性 | 第76-82页 |
| 5.3.2 恒加速下飞轮转子系统的振动特性 | 第82-89页 |
| 5.4 本章小结 | 第89-90页 |
| 第六章 飞轮转子振动位移中多谐波分量的抑制 | 第90-100页 |
| 6.1 重复控制的基本原理 | 第90-93页 |
| 6.1.1 理想内模的重复控制器 | 第90-91页 |
| 6.1.2 改进内模的重复控制器 | 第91-93页 |
| 6.2 重复控制器的设计 | 第93-96页 |
| 6.3 重复控制器对转子振动位移中谐波的控制效果 | 第96-99页 |
| 6.4 本章小结 | 第99-100页 |
| 第七章 飞轮转子干扰力验证与振动抑制实验 | 第100-110页 |
| 7.1 高速飞轮系统的硬件部分 | 第100-101页 |
| 7.2 高速飞轮系统的软件部分 | 第101-103页 |
| 7.3 飞轮转子系统中单边磁拉力的验证 | 第103-109页 |
| 7.3.1 单边磁拉力谐波成分的验证 | 第103-105页 |
| 7.3.2 单边磁拉力基频成分的验证 | 第105-107页 |
| 7.3.3 重复控制器对飞轮转子系统中多谐波的控制实验 | 第107-109页 |
| 7.4 本章小结 | 第109-110页 |
| 第八章 总结与展望 | 第110-111页 |
| 8.1 总结 | 第110页 |
| 8.2 展望 | 第110-111页 |
| 参考文献 | 第111-118页 |
| 作者简历 | 第118页 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 | 第118页 |
