电磁悬浮轴承运动部件的结构设计与分析开题报告

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1. 研究目的与意义（文献综述）

1）目的和意义：

磁悬浮支承依靠电磁铁产生的可控电磁力与平台自身重力相平衡来实现自身的悬浮，是一种新型的无接触支承技术，作为典型的机电一体化技术，是融合了传统的机械工程、电气工程、控制工程和计算机科学的交叉学科。磁悬浮支承系统可以进行信号采集、处理以及输出，其输出信号可用以产生相应的力或运动，是在传统机械系统的基础上，通过运用传感器和微处理器进行的扩展和完善。这种能够在其所处的环境中感知到变化，并通过恰当的信息处理手段做出响应的功能，使其有别于传统机械。随着生产科技向高速度和高精度方向发展，普通的自动机械平台无法满足生产的要求，而磁悬浮支承所具有的高速度和高精度特性，正是顺应了发展的需要。磁悬浮支承运动部件的结构设计和控制系统参数的设定不仅决定着支承悬浮的稳定性，同时对支承及平台能够承受的载荷重量有很大影响，因此通过合理的设计，可以使支承具有不错的载荷力和稳定性。磁悬浮系统的诸多优点以及科技的快速进步，使得磁悬浮技术逐步由高新科技行业向民用工业方面发展，磁悬浮技术的应用也越来越广泛。开展磁悬浮支承的研究能够助力高精尖端装备的发展，诸如医疗器械，航天航空领域

2）国内外磁悬浮技术发展现状，磁悬浮技术应用最为成熟的当属磁悬浮列车，下面以磁悬浮列车为例，介绍国内外现状80年代至90年代期间，德国、日本以及英国的科技工作者主要进行了磁悬浮列车的总体研究和试验测试，主要包括磁悬浮系统结构及控制的研究、悬浮系统磁场的分析及磁力的计算、磁悬浮系统动力学模型的建立与分析、悬浮列车的阻尼及振动分析、涡流电流的影响、导向磁浮系统的动力学分析等 。随后，人们对磁轴承的原理、性能和应用也进行了详细的研究。主要包括磁轴承的刚性及弹性转子动力学研究、转子静不平衡和动不平衡分析与自动补偿、磁轴承的各种控制方法及控制器的鲁棒性研究、转子的激励响应和振动特性的研究与控制、以及转子材料的试验与测试研究等 。由于超导材料的成功研制和商业化生产的可能性，日本、德国、美国以及英国等国的科学家一直进行着超导磁悬浮技术和应用的研究。包括超导材料的基础实验研究、超导悬浮机构的设计优化和控制、阻尼线圈对超导磁浮列车的影响、超导磁轴承的磁力和刚度的研究以及转子精度的分析、应用于飞轮储能系统上的超导磁轴承的设计等。此外，对悬浮磁场的分布应用有限元法分析计算，应用模糊控制与神经网络控制等新的控制模式对磁悬浮系统实施控制，并进行新型磁悬浮机构的研究相比于国外磁悬浮的发展历史，国内在1950年之后才开始了对磁悬浮技术的研究，到80年代得到了国家的重视，目前国内多所高校专门设置了研究磁悬浮的实验室。 20世纪70年代，我国开始对磁悬浮列车进行研制，以中低速型的列车为主要研究对象，国防科技大学、西南交通大学、铁道科学研究院和大连磁谷科技等多家科研单位都参与研发。国防科技大学cms系列的磁浮车、西南交大cfc系列的磁浮车以及大连磁谷的中华号永磁磁浮车相继问世，同时多条专用的试验线相继建成，分别位于长沙、唐山、青城山以及大连等地。2003年，在上海建成了国内第一条投入商业运行的磁悬浮线路，这条线路同时也是世界上第一条高速磁悬浮线路。 磁悬浮支承技术得到了成熟的应用

2. 研究的基本内容与方案

1. 研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

1）基本内容及拟采用的技术方案及措施

3. 研究计划与安排

第1周:着手收集及整理搜集来的文献资料及英文翻译工作，了解研究课题的国内外研究现状。为开题报告做准备

第2周：初步完成文献翻译，定下课题的初始方案

第3周：完成开题报告和英文翻译，确定研究对象的大概结构

4. 参考文献（12篇以上）

1.basic study on edge supported electromagnetic levitation system for flexible steel plate

作者:oda, y (oda, yoshiho)[ 1 ] ; kida, m (kida, masahiro)[ 1 ] ; suzuki, t (suzuki, toshiki)[ 1 ] ; narita, t (narita, takayoshi)[ 2 ] ; kato, h (kato, hideaki)[ 2 ] ; moriyama, h (moriyama, hiroyuki)[ 2 ]

international journal of applied electromagnetics and mechanics