旋轉子之穩態及暫態振動主動控制

Abstract

隨著科學的發達及應用上的需求, 許多施轉機械的工作轉速往往被設計在第一個臨界 速度 (critical speed),有的其至在第二、第三個臨界速度以上。在言這種情況下 , 如何確保工作機件的振動幅度保持在一設定的安全範圍內就是一個非常實際而且重要 的問題了。 本文是應用磁浮軸承為致動器, 以主動控制考慮螺旋效應 (gyroscopic effect)在內 的撓性轉子系統。除了一般的最佳化控制系統之外, 我們設計了一個與轉速及加速度 有關的輸出回饋控制器以降低振動的幅度, 並獲致更好的工作狀態。此外, 經由sin- gular value decomposition(SVD)的方法, 我們導出一個系統化的定性分析法則, 以 作為選擇控制模態以及致動器的位置時的參考依據, 較之以往嘗試錯誤的方法要省時 , 經濟許多。 經由電腦模擬的結果分析, 我們確信此處設計的與轉速、角加速度相關的控制器的確 改善了控制的性能, 並且控制溢載 (control spillover)的評估方法也是適切的。