磁懸浮智能支承

定　價：￥128.00

作　者：	胡業(yè)發(fā)，王曉光，宋春生著
出版社：	華中科技大學出版社
叢編項：	智能制造與機器人理論及技術(shù)研究叢書
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787568067041	出版時間：	2021-06-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	270	字數(shù)：

內(nèi)容簡介

　　本書嘗試將磁懸浮旋轉(zhuǎn)支承與磁懸浮直線支承結(jié)合起來，以磁懸浮支承技術(shù)為研究對象，闡述磁懸浮智能支承的共同特征。本書主要闡述了磁懸浮支承的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀、磁懸浮智能支承的概念與內(nèi)涵、磁懸浮支承結(jié)構(gòu)的冗余與重構(gòu)、磁懸浮支承的智能控制算法等磁懸浮智能支承的基礎(chǔ)理論，介紹了常導磁懸浮列車、超導磁懸浮列車、真空管道磁懸浮列車的工作原理及發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，論述了磁懸浮電梯、磁懸浮導軌的應(yīng)用，還介紹了磁懸浮支承的減振隔振原理、方法與裝置。本書主要讀者為從事磁懸浮研究的相關(guān)科研工作人員和高等學校的教師、研究生等。本書也可以作為研究生的教材使用。

作者簡介

　　胡業(yè)發(fā) 工學博士，武漢理工大學二級教授、博士生導師，機械工程專業(yè)責任教授，美國密歇根大學訪問學者。國際磁懸浮軸承學術(shù)委員會委員、全國磁懸浮技術(shù)專業(yè)委員會副主任委員、中國人工智能學會智能制造專業(yè)委員會常務(wù)委員、湖北省電工技術(shù)學會副理事長。主要研究領(lǐng)域：磁懸浮技術(shù)、復合材料設(shè)計、數(shù)字制造。主持國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金項目、中俄國際合作項目、湖北省自然科學基金重點類項目、湖北省科技創(chuàng)新項目重大專項和企業(yè)橫向項目等30余項。長期從事磁懸浮技術(shù)方面的研究。獲得湖北省科學技術(shù)獎（技術(shù)發(fā)明獎二等獎）1項；獲得國家發(fā)明專利授權(quán)16項；出版學術(shù)專著2部，教材1部；發(fā)表論文100多篇，其中80篇被SCI/EI/ISTP收錄。王曉光工學博士，武漢理工大學教授。1982年畢業(yè)于華中工學院（今華中科技大學）機械系機械制造及其自動化專業(yè)；1982年至1989年在鐵道部大橋工程局橋梁機械廠工作，工程師；1989年至今在武漢理工大學機電工程學院從事教學與科研工作。主要研究領(lǐng)域：機械制造、機電一體化設(shè)備、磁懸浮技術(shù)及其應(yīng)用、工業(yè)工程。在國內(nèi)外學術(shù)期刊和會議上發(fā)表學術(shù)論文60多篇；獲得國家發(fā)明專利授權(quán)20多項。參與“磁懸浮轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵技術(shù)”項目，獲2005年度湖北省科學技術(shù)獎（技術(shù)發(fā)明獎二等獎）。參與了《磁力軸承的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用》一書的編寫工作。宋春生工學博士，武漢理工大學機電工程學院教授、博士生導師。湖北省磁懸浮工程技術(shù)研究中心副主任，入選武漢市“黃鶴英才計劃”。主要研究領(lǐng)域：磁懸浮主動隔振技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷等。在國內(nèi)外重要學術(shù)期刊及會議上發(fā)表高水平學術(shù)論文40余篇，其中SCI收錄30余篇；參編專著1部；獲批軟件版權(quán)4項；申請國家專利30項，授權(quán)14項；主持國家自然科學基金項目3項，主持和承擔其他*、省部級項目及軍工與企業(yè)項目20余項。兼任中國電子學會電子機械工程分會委員、中國機械行業(yè)卓越工程師教育聯(lián)盟智能制造專業(yè)委員會委員、全國材料新技術(shù)發(fā)展研究會第一屆理事會理事、湖北省電機工程學會理事、中國機械工程學會高級會員、中國電子學會高級會員。

圖書目錄

第1章緒論/1
1.1磁懸浮支承的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀/3
1.2磁懸浮旋轉(zhuǎn)支承/9
1.2.1主動磁懸浮軸承/9
1.2.2被動磁懸浮軸承/10
1.2.3超導磁懸浮軸承/11
1.2.4混合磁懸浮軸承/14
1.3磁懸浮軸承的特點/18
1.4智能支承/19
1.4.1軸承智能化的研究及其發(fā)展現(xiàn)狀/20
1.4.2磁懸浮智能支承/23
1.5本章小結(jié)/25
本章參考文獻/25
第2章磁懸浮智能支承的結(jié)構(gòu)/28
2.1磁懸浮支承原理/28
2.1.1完全約束磁懸浮支承系統(tǒng)/28
2.1.2非完全約束磁懸浮支承系統(tǒng)/29
2.2非完全約束磁懸浮系統(tǒng)的實際案例/29
2.2.1磁懸浮盤片系統(tǒng)的動力學模型/29
2.2.2磁懸浮盤片系統(tǒng)盤片空間狀態(tài)信息的獲取/31
2.2.3磁懸浮盤片系統(tǒng)盤片控制信號的計算/32
2.2.4電磁鐵三個方向電磁力的特性/33
2.2.5磁懸浮支承邊緣效應(yīng)電磁力的實驗測定/36
2.2.6磁懸浮盤片系統(tǒng)的實驗/38
2.3磁懸浮支承的冗余設(shè)計與可靠性/42
2.3.1徑向磁懸浮支承冗余設(shè)計方案/43
2.3.2軸向磁懸浮支承冗余設(shè)計方案/44
2.3.3控制系統(tǒng)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計方案/45
2.3.4徑向磁懸浮支承殘余承載力/46
2.3.5軸向磁懸浮支承殘余承載力/46
2.3.6磁懸浮支承冗余設(shè)計的可靠性/48
2.4弱耦合徑向磁懸浮支承/50
2.4.1力平衡補償控制/51
2.4.2弱耦合徑向磁懸浮支承冗余設(shè)計/54
2.4.3參數(shù)的計算與選擇/55
2.4.4各種失效類型的補償/56
2.5弱耦合軸向磁懸浮支承/59
2.5.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定/60
2.5.2六環(huán)冗余結(jié)構(gòu)殘余承載力/62
2.5.3六環(huán)冗余結(jié)構(gòu)附加彎矩/63
2.5.4六環(huán)冗余結(jié)構(gòu)與兩環(huán)冗余結(jié)構(gòu)的性能對比/67
2.5.5六環(huán)冗余軸向磁懸浮支承的熱性能/69
2.6本章小結(jié)/79
本章參考文獻/80
磁懸浮智能支承目錄第3章磁懸浮軸承磁場分析與支承參數(shù)識別/83
3.1磁懸浮軸承三維磁場有限元分析/83
3.1.1有限元建模/83
3.1.2求解/89
3.1.3解后處理/89
3.2磁懸浮軸承磁場耦合分析/95
3.2.1不同磁極布置形式的磁場分布比較/95
3.2.2不同磁極布置形式的磁力比較/98
3.3磁懸浮支承特性參數(shù)的測試和辨別/99
3.3.1力電流系數(shù)的實驗測定/100
3.3.2力位移系數(shù)的實驗測定/101
3.3.3電控環(huán)節(jié)的數(shù)學模型辨別/102
3.3.4磁懸浮軸承動力特性參數(shù)的辨別/106
3.4本章小結(jié)/107
本章參考文獻/108
第4章磁懸浮智能支承的控制算法/109
4.1磁懸浮支承的PD控制算法/109
4.2磁懸浮支承的PID控制算法/116
4.3磁懸浮支承的智能控制算法/118
4.4磁懸浮支承系統(tǒng)模糊控制/120
4.4.1模糊控制概述/120
4.4.2模糊控制原理/120
4.4.3模糊PID控制/121
4.4.4基于模糊PID控制的磁懸浮系統(tǒng)/124
4.5磁懸浮系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制/126
4.5.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制概述/126
4.5.2人工神經(jīng)元模型/126
4.5.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學習規(guī)則/127
4.5.4BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制/128
4.5.5單神經(jīng)元自適應(yīng)控制及仿真/129
4.6BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制實例/130
4.7本章小結(jié)/132
本章參考文獻/133
第5章磁懸浮支承的故障診斷與重構(gòu)/134
5.1磁懸浮支承的故障分類/134
5.1.1針對位移檢測環(huán)路的故障分析/135
5.1.2針對電流控制環(huán)路的故障分析/136
5.2磁懸浮智能支承的重構(gòu)/138
5.2.1基于冗余位移傳感器的容錯控制/139
5.2.2強耦合冗余支承結(jié)構(gòu)的重構(gòu)策略/140
5.2.3弱耦合冗余支承結(jié)構(gòu)的重構(gòu)策略/149
5.3本章小結(jié)/160
本章參考文獻/160
第6章磁懸浮直線支承/164
6.1常導磁懸浮列車/164
6.1.1EMS式磁懸浮列車/164
6.1.2EDS式磁懸浮列車/167
6.2超導磁懸浮列車/169
6.3真空管道磁懸浮列車/171
6.3.1常導電磁懸浮/171
6.3.2永磁懸浮/172
6.3.3電動懸浮/174
6.3.4高溫超導懸浮/174
6.3.5混合磁懸浮/175
6.3.6真空管道磁懸浮列車方面的研究/175
6.4磁懸浮列車的特點與懸浮模型/178
6.4.1磁懸浮列車特點/178
6.4.2磁懸浮列車懸浮原理與懸浮模型/179
6.5磁懸浮直線支承其他應(yīng)用/185
6.5.1磁懸浮機床導軌/185
6.5.2磁懸浮電梯/185
6.6本章小結(jié)/187
本章參考文獻/187
第7章磁懸浮主動隔振技術(shù)/191
7.1磁懸浮主動隔振技術(shù)原理/191
7.2差動式磁懸浮隔振器數(shù)學模型/192
7.3磁懸浮隔振器的設(shè)計與分析/194
7.3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)選擇/194
7.3.2磁懸浮隔振器電磁場分析/195
7.3.3電磁力模型辨識/198
7.4磁懸浮主動隔振系統(tǒng)動力學特性/200
7.4.1磁懸浮單層隔振系統(tǒng)動力學特性/200
7.4.2磁懸浮雙層隔振系統(tǒng)動力學特性/202
7.4.3磁懸浮浮筏隔振系統(tǒng)動力學特性/208
7.5磁懸浮隔振系統(tǒng)的控制系統(tǒng)/215
7.5.1控制策略/215
7.5.2控制模型/216
7.6LQR控制系統(tǒng)仿真/217
7.6.1磁懸浮單層隔振系統(tǒng)/217
7.6.2磁懸浮浮筏隔振系統(tǒng)/218
7.7實驗分析/220
7.7.1隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計/220
7.7.2磁懸浮單層隔振系統(tǒng)實驗分析/223
7.7.3磁懸浮浮筏隔振系統(tǒng)實驗分析/224
7.8本章小結(jié)/224
本章參考文獻/225
第8章磁懸浮微重力隔振系統(tǒng)/226
8.1空間微重力環(huán)境與磁懸浮隔振裝置/226
8.1.1空間微重力環(huán)境與空間科學實驗/226
8.1.2空間微重力隔振裝置/228
8.1.3磁懸浮微重力主動隔振系統(tǒng)面臨的基礎(chǔ)理論問題/235
8.2磁懸浮微重力隔振系統(tǒng)建模/236
8.2.1隔振控制系統(tǒng)基本原理/236
8.2.2磁懸浮微重力隔振結(jié)構(gòu)設(shè)計/236
8.2.3微重力隔振裝置測量模型建立/238
8.2.4微重力隔振系統(tǒng)動力學建模/246
8.3磁懸浮微重力隔振控制系統(tǒng)設(shè)計/253
8.4本章小結(jié)/258
本章參考文獻/258