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磁悬浮控制力矩陀螺的高速转子模态分析及实验研究
引用本文:冯洪伟,房建成.磁悬浮控制力矩陀螺的高速转子模态分析及实验研究[J].中国惯性技术学报,2005,13(1):72-76.
作者姓名:冯洪伟  房建成
作者单位:北京航空航天大学第五研究室,北京,100083
基金项目:国家“863”计划项目(863-2-4-9B)
摘    要:采用通用有限元软件包ANSYS7.0,建立了控制力矩陀螺结构的有限元模型,对磁悬浮飞轮转子组件以及陀螺整体组合结构进行了模态分析。通过与实验结果对比,验证了模型的合理性和精确性,指出了盘轴相对弯曲模态是系统工作带宽内的主要模态,也是影响飞轮转子系统稳定性的主要原因之一,必须进行有效陷波处理。分析结果为电磁轴承控制器参数的选取以及陀螺框架的设计提供了依据;采用ANSYS参数设计语言APDL建立的有限元模型也为下一步的优化设计奠定了基础。

关 键 词:高速转子  电磁轴承  飞轮  APDL  磁悬浮  转子系统  模态分析  控制力矩陀螺  有限元模型  有限元软件
文章编号:1005-6734(2005)01-0072-05
修稿时间:2004年12月9日

Modal Analysis and Experimental Study of Magnetic Suspended CMG's Structure
FENG Hong-wei,FANG Jian-cheng.Modal Analysis and Experimental Study of Magnetic Suspended CMG''''s Structure[J].Journal of Chinese Inertial Technology,2005,13(1):72-76.
Authors:FENG Hong-wei  FANG Jian-cheng
Abstract:The finite element model of the structure of the control moment gyroscope(CMG) is established and modal analysis about the rotor component and CMG combined structure is described in the application of the large-scale general software ANSYS7.0. It has been proved that the model is reasonable and the calculation result is accurate compared with that of natural frequencies in experiment. It is pointed out that the bending mode between the rotary table and the axis of the rotor is one of the major factors that affect the stability of the magnetic bearing-rotor system, and must be restrained by notch filter. The analysis results provides the basis for choosing the parameters of controller and designing the gimbals, and the FEM model build by the APDL language lays a foundation for the following optimal design.
Keywords:control moment gyroscope  mode  ANSYS  finite element model  APDL
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