磁悬浮轴承的刚度阻尼测量
磁悬浮轴承转子系统动态特性的实验研究
32
航
空
动
力
学
报
第 19 卷
图 2 转子离散化模型
F ig. 2 D ispersed m odel of the ro to r
图 3 系统传递函数框图
F ig. 3 T ran sfer function of system
表 1 各等效圆盘的质量、 极转动惯量及直径转动惯量
0103945 012469 423173 016847 117978 489158 127193 961013 1893141 611896 141432 11938 541892 646149 013353 010166
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第 1 期
谢振宇等: 磁悬浮轴承转子系统动态特性的实验研究
31
因此可采用激振实验方法, 将实际系统作为未被 完全认识的 “灰箱” , 通过对它进行激振, 分析输入 输出数据, 较准确地获得固有频率、 阻尼及振型等 [5 ] 系统的动态性能参数 , 为系统的现场运行提供 指导。 本文以某磁悬浮系统为对象, 通过激振实验 及系统的实际运行, 分析了系统的动态特性。
[1 ～ 3]
磁悬浮系统的设计是多电或全电航空发动机 的关键技术之一[ 1 ]。 鉴于航空发动机的特殊性, 在 系统实际运行前, 需要预知其动态特性, 包括临界 转速的位置、 刚度阻尼的调整对转子振动的影响 等, 以合理确定升速过程, 并采取措施避免转子在 临界转速附近运行。 由于实际系统的非线性、 磁路存在漏磁、 模型 简化时的误差等因素, 难以用分析的方法完善地 建立系统的数学模型并分析系统的固有特性[ 4, 5 ]。
径向永磁偏置磁悬浮轴承转子模态分析
Ａｍｅ ｉａ ｎｓｉｕｅ ｏ ｒ ｎ ｔｃ ｎ ｔｏ ｕｉ ｓＩ ｃ ２ ０６ ｒｃ ｎ Ｉ ｔｔ ｔ ｆＡｅ ｏ ａｕｉ ｓａ ｄ Ａｓｒ ｎａ ｔｃ ｎ ， ０ ．
无 人 机 各 分 类 部 件 重 量 干 算 公 式 ， 同 时 引 入 修 正 网 子 占
以便 根 据实 际情 况 对 分类 重 量 计 算结 果 进行 修 正 ， 最
中图 分 类 号 ： Ｈ１ ３ Ｔ ３． ３
振 型 支 承 剐度
文 献标 识码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ０ ４ ９ ｆ １ ） ３ ０ ２ — ３ １ ０ — ９ ８ ２ １０ — ０ ６ ０ ０
磁悬 浮 轴 承 是 利用 可 控 磁 场力 提 供 无 轴 承 支承 ．
使 转 子 稳 定 悬 浮 于 空 间 并 且 其 动 力 学 性 能 由 控 制 系 统 调整 的一种 高性 能 轴 承， 电主 轴 、 缩 机 、 轮 储 能 、 在 压 飞
Ｄａ ｉｌ ｎ ｅ Ｐ．Ｒａ ｍｅ ．Ａｉｃ ａ ｓｇ ： Ｃｏ ｃ ｐ ｕ ｌＡｐｐ ｏ ｃ ｙ ｒ ｒ ｒ ｆ Ｄｅ ｉ ｎＡ ｎ ｅ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｈ．
软 件 ＡＮＳ ＹＳ对 转 子 进 行 模 态 分 析 ． 到 转 子 前 五 阶 固 得 有 频 率 与 模 态 振 型 ：最 后 分 析 支 承 刚 度 对 转 子 固 有 频
飞 机 设 计 手 册 总编 委 会 ． 机 设计 手 册 （ 十 册结 构 设 计 ） 飞 第
本科磁力轴承控制系统问题及解决
本科磁力轴承控制系统问题及解决本科磁力轴承控制系统问题及解决方案磁力轴承是一种采用磁力悬浮技术实现轴承支撑的新型轴承，具有无摩擦、高速度、长寿命等优势。
在磁力轴承控制系统中，会遇到一些常见的问题，下面将从稳定控制、力学特性和故障诊断三个方面介绍这些问题，并提出相应的解决方案。
1. 稳定控制问题磁力轴承的稳定控制是实现其正常工作的关键。
包括了磁悬浮控制、磁轴向控制和磁切向控制等方面。
稳定控制问题主要表现为控制系统的设计参数选取不合理、控制策略不当等。
针对这些问题，可以采取以下解决方案：- 优化参数设计：通过对控制系统的参数进行优化设计，可以使系统具有更好的控制性能。
例如，可以采用PID控制器对磁悬浮轴承进行控制，并通过调整PID参数来优化系统的响应速度和稳定性。
- 控制策略优化：针对特定的磁力轴承系统，可以根据其特点和需求进行控制策略的优化。
例如，可以采用自适应控制算法来解决工况变化对系统稳定性的影响。
2. 力学特性问题磁力轴承的力学特性是指其受力、刚度和阻尼等物理特性。
力学特性问题主要表现为系统的力学响应不稳定、刚度不足等。
解决这些问题的方案包括：- 力学模型建立：通过建立磁力轴承的力学模型，可以对系统进行力学分析，并进一步优化控制方案。
例如，可以建立磁悬浮轴承的受力分析模型，研究系统的刚度、阻尼等特性。
- 刚度补偿：针对磁力轴承刚度不足的问题，可以采用刚度补偿方法来提高系统的刚度。
例如，可以通过增加辅助磁场或引入机械弹簧等方式来提高刚度。
3. 故障诊断问题磁力轴承的故障诊断是保证其正常运行的重要环节。
故障诊断问题主要表现为无法准确判断系统的故障类型和位置。
针对这些问题，可以采取以下解决方案：- 传感器监测：通过采用合适的传感器对磁力轴承系统的各个参数进行实时监测，可以获得故障的特征信号。
例如，通过测量轴承位置、电流等参数来判断故障类型。
- 数据处理：对传感器采集到的数据进行合适的处理和分析，可以将故障特征提取出来。
磁力轴承力与位移系数测定
磁力轴承力与位移系数测定摘要：磁力轴承是利用电磁力使转子稳定悬浮起来且轴心位置可以由控制系统控制的一种新型轴承, 是集机械学、力学、控制工程、电磁学、电子学和计算机科学于一体的具有代表性的机电一体化产品。
因为其无摩擦磨损、无需润滑、转速高、寿命长等优点和广阔的应用前景引起了国内外工程界和学术界的广泛关注。
磁力轴承广泛用于机械加工，交通，能源，化工，军事及航空航天等诸多领域，其动态特性系数直接影响磁力轴承的设计性能。
因此准确辨识其动力特性系数对于研究磁力轴承，甚至磁悬浮转子系统的动力学特性有着重要的实际意义。
本文介绍了磁悬浮盘片系统，并通过实验辨识了了磁悬浮盘片力与位移的系数。
关键词：磁悬浮；力；位移1、引言现代制造技术正朝着高速化、精密化和模块化方向发展，制造业对加工设备的性能提出了越来越高的要求，如高档数控机床、光刻机等，往往需要快速和高精度的运动。
因此，高性能、高精度电主轴和超精密工作台显得尤为重要。
而对另一些工作在极端高温或低温环境下的军工、航空航天领域的旋转机械来说，除了要求能够承受严酷的环境考验之外，对于转子支承的可控性、安全性及可靠性有严格要求。
综合来讲，主要表现在：高速、高精度、可控性、可靠性、高效率以及对复杂恶劣环境的适应性等方面。
磁悬浮支承技术作为一种新型的支承技术，具有传统支承技术无法比拟的优点:无接触、无摩擦、无污染，有广泛的应用空间和研究价值。
磁悬浮支承技术可以应用于需要支承的各行各业，特别是在交通、机床、航空航天等领域具有广泛的应用。
现在，国外已有相关应用的报道，而国内在应用研究方面虽然做了很多努力，但在实际应用方面，则基本还处于空白状态。
因此，加大这方面研究的投资力度(人力和物力)，掌握自主的先进技术，以期赶上并超过那些先进的国家，已是当务之急。
磁悬浮技术是利用磁场力将物体悬浮于空间，使其与其它物体没有直接机械接触的一种新型支承技术。
它通过传感器检测出转子偏离参考点的位移，作为控制器的微处理器将检测到的位移量变换成控制信号，然后功率放大器将这一控制信号放大，转换成控制电流，控制电流在执行磁铁中产生磁力从而使被控对象维持其悬浮位置不变。
永磁偏置混合磁轴承刚度与阻尼特性研究
匐 化
永磁偏 置混合 磁轴承 刚度 与阻尼特性研究
Ｓｔ ｕｄｙ ｏｎ ｓ ｉ ｎｅｓ ｄ ｔｆ ｓ ａｎ ｄａｍ ｐｉ ｎｇ ｃｈａｒ ａｃｔ ｉ ｉ ｅｒｓｔｃ ｏｆ ｈｙｂ ｉ ｍ ａ ｒｄ ｇｎｅｔｃ ｂ ｉ ｅａｒ ｎ ｉｇ
丁鸿 昌，肖林京，陈毕胜
作 气隙 。 而 电磁 控制 磁场 为 ：
一 一
１ 混合磁轴承 的结构及 工作原理
高 速 电 机 的 径 向二 自由度 混 合 磁 轴 承 的 结 构 如 图 １ 示 ，混 合磁 轴 承主 要 由导 磁 环 、永 磁 体 、 所 定 子 铁 心 、控 制 线 圈 等构 成 。其 中 定 子铁 心 采 用 硅 钢 片 叠压 而 成 ，定 子上 有八 个 控制 磁 极 ，其 中ｘ
４
一
］ 竺！ ‘ ＋ ４
参照单 质 量弹簧 阻 尼系统 的运 动微 分方程 ：
＝ ， ＋ ＋ｄ ｙ （１ １）
＋） 。 ）。２。 ） ． 一 。 Ｇ 一： ｙ Ｊ ：
对 式 （ ）在 平衡 位 置 附近 进行 线 性化 处 理 ， ４ 得：
务Ｉ
Ｂｙ ： — １： ２
匐 出
位 移变换 之 比 ，即
］ｏ ｐ Ａｐ Ｈ ｃ ．ｈ １ ，
ｍ
—
ｍ
肼ｐ
（ｏ ＋ ｇ
Ｐ Ｎｉ ￣ ｏ — — Ｙ） ４ ｇ０
ｏ Ｍ
ｏ ｐ ｐ
一
） …２ ＝ ＋
一 （ ２Ｋ＋ ＋ ｙ
＋ ） 羔 （ ８ ）
ＤＩ Ｇ Ｈ ｎ ． ｈ ｎ 。 ＡＯ Ｌｎｊ ｇ Ｃ Ｎ Ｂ．ｈ ｎ Ｎ ｏ ｇ ｃ ａ ｇ ＸＩ ｉ－ｎ ， ＨＥ ｉ ｅ ｇ ｉ ｓ
推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解
推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解
推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解：
1、什么是推力轴承油膜刚度和阻尼？
推力轴承油膜刚度和阻尼是指推力轴承在受力时膜的变形性能，其中刚度是指膜变形时所产生的反力，阻尼则是指膜在接受运动载荷时受力时所占据的制动力大小。
2、推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解
3、推力轴承油膜刚度和阻尼的重要性
推力轴承油膜刚度和阻尼的解析解对于推力轴承的工作性能有重要的意义。
正确评价推力轴承的油膜刚度和阻尼，可以提高推力轴承的可靠性和寿命，是分析、测试和使用推力轴承的必要环节。
磁悬浮轴承-转子系统的理论与试验模态分析
磁悬浮轴承-转子系统的理论与试验模态分析磁悬浮轴承是一种通过磁力悬浮和控制的方式来支撑和旋转转子的轴承系统。
它拥有许多优点，比如无接触、无磨损、低噪音和高转速等，因此被广泛应用于高速旋转机器领域，比如发电机、风力机和压缩机等。
磁悬浮轴承的转子系统的理论和试验模态分析是磁悬浮轴承研究中的一个重要方面，它对于磁悬浮轴承系统的优化设计和故障诊断具有重要意义。
1.轴承系统的结构与工作原理磁悬浮轴承系统由上、下磁轴承和转子组成。
上、下磁轴承分别位于转子的两端，它们通过电磁力和磁悬浮控制系统来支撑和操控转子的运动。
磁悬浮轴承系统的工作原理是利用磁场产生的磁力来支撑转子，从而实现无接触悬浮。
2.磁悬浮轴承的理论模态分析理论模态分析是研究磁悬浮轴承系统振动特性的一种重要方法。
通过对磁悬浮轴承系统的结构和动力学方程进行建模，可以得到系统的模态特性，包括自然频率、模态形态和模态阻尼等。
通过理论模态分析可以为磁悬浮轴承系统的优化设计和性能改进提供理论依据。
3.磁悬浮轴承的试验模态分析试验模态分析是通过实验手段研究磁悬浮轴承系统的振动特性。
通过在实验室或现场进行振动测试和频谱分析，可以得到系统的实际振动特性，包括模态参数、共振频率和振动模态等。
试验模态分析可以验证理论模态分析的结果，同时也可以为系统的故障诊断和状态监测提供重要信息。
4.磁悬浮轴承系统的模态优化设计磁悬浮轴承系统的模态特性直接影响着系统的动态稳定性和运行性能。
因此，通过对系统的模态特性进行分析和优化设计，可以提高系统的抗干扰能力和动态性能。
常见的优化方法包括结构优化、控制系统设计和材料选择等。
5.磁悬浮轴承系统的振动控制与故障诊断磁悬浮轴承系统在实际运行中可能会受到外部扰动或内部故障的影响，导致振动异常和系统性能下降。
因此，通过对系统的振动特性进行实时监测和分析，可以实现振动控制和故障诊断。
常见的方法包括模型预测控制、自适应控制和信号处理技术等。
6.磁悬浮轴承系统的应用与发展趋势磁悬浮轴承系统具有许多优点，已经被广泛应用于各种高速旋转机器中。
磁流变液阻尼器在磁悬浮轴承中的应用
为流动良好 的液体状态 ， 在强磁场作用下可在毫 秒 级 的时间 内呈 现类 似 固体 的力 学 特性 ， 而粘 度
的变 化 是连 续 、 逆 的 ， 旦 去掉 磁 场 ， 可变 成 可 一 又 可 以流动 的液体 。磁流 变液 阻尼器 是磁 流变 液 的
摘
要： 设计 了一种磁流变液阻尼器并应用于磁悬浮轴承系统中 ， 由于临界转速分析是转子支承系统设计 中最
重要 的内容之一 ， 针对基于磁流变液阻尼器 的高速磁悬 浮柔性转 子 ， 利用有限元法分析 了不 同刚度和不 同阻尼
分别对磁悬浮转子临界转速的影响程度 ， 从理论上得 出了磁流变液 阻尼器支承刚度在 １ 一１５ ／ ０ ０ ｍ之间 、 Ｎ 阻尼
２４ ３
武汉理工大学学报 ・ 信息与管理工程版
外 座
２ １ ４月 ０ ０年 外 ຫໍສະໝຸດ 磁 流 定 动 内
连接 盘 连接 杆
节点７
㈨ 几 何模 型
节 点８ １
辅助 轴承 转轴
（） 限元模 型 ｂ有
图 １ 磁 流变液 阻尼 器结构示 意图
图 ４ 转 子模 型
浮轴承的等效刚度和等效阻尼 ， 为磁流变液阻 尼器的质量 ， 、 ２ ｃ分别为磁流变液阻尼器的等效
一
２ 转子 系统 的有 限元模型
笔者分析 的 ５自由度转子系统示 意 图如 图 ３所 示 。两侧 为径 向磁 悬 浮轴 承 配 备 的磁 流 变液 阻尼 器， 中间分别为轴 向磁 悬浮轴 承和变频驱动 电机。
定 的应用 。分别 将 磁悬 浮轴 承和磁 流 变液 阻尼
器作 为柔性 转子 主动 振动 控制 方法 的研究 文献 较 多， 但还 没有 将 磁悬 浮轴 承 支 承 在 磁 流变 液 阻 尼
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磁悬浮轴承的刚度阻尼测量
刘娜娜 ，周 瑾 ，邹 碉
（１．南京航空航天大学机电学院，江苏南京２１００１６；２．中航工业南京机电液压工程研究中心，
江苏南京２１１１０２）
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ Ｄａｍｐｉｎｇ
ＬＩＵ Ｎａ—ｎａ ，ＺＨ０Ｕ Ｊｉｎ 。ＺＯＵ Ｙｕｅ
（ｉ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ａｎｄ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，
Ｎａｍｉｎｇ ２１００１６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎａｎｊｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｉｒｃｒａｆｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＡＶＩＣ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１１０２，Ｃｈｉｎａ）
摘要：提出一种磁悬浮轴承刚度阻尼的测量方
法。通过对转子施加脉冲激振，计算局部时段的电磁
力，识别出磁悬浮轴承的刚度和阻尼。仿真和实验研
究表明，此方法可有效测量磁悬浮轴承刚度阻尼。
关键词：磁悬浮轴承；刚度；阻尼
中图分类号：ＴＨ１３３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—２２５７（２０１３）０２—０００７—０３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ
ａｎｄ ｄａｍｐｉｎｇ ｔｏ ａｃｔｉｖｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｂｅａｒｉｎｇ（ＡＭＢ）
ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
ｒｏｔｏｒ ｗａｓ ｉｍｐａｃｔｅｄ，ｔｈｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ａｎｄ
ｄａｍｐｉｎｇ ｃａｎ ｂｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｕｓｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ
ｆｏｒｃｅ ｖａｌｉｄａｔｅｄ ｂｅｆｏｒｅ ｄｕｒｉｎｇ ａ ｓｈｏｒｔ ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ．
Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｉｔ
ｉｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ
ａｎｄ ｄａｍｐｉｎｇ ｏｆ ＡＭＢ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｃｔｉｖｅ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｂｅａｒｉｎｇ（ＡＭＢ）；
ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ；ｄａｍｐｉｎｇ
收稿日期：２０１２—１０—１６
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１０７５２Ｏ０）；江苏省自然科学
基金资助项目（ＢＫ２０１１０７０）
０ 引言
磁悬浮轴承（ＡＭＢ）转子系统中，对于磁悬浮轴
承基本原理的研究已比较完善口 ］，而分析研究磁
悬浮轴承转子系统特性问题尚不够成熟，其困难主
要在于磁力轴承刚度阻尼的确定，因为磁力轴承是
个复杂的机、电、磁耦合系统，无法使用传统的滑
动轴承或滚动轴承的刚度阻尼系数计算方法。
因此，采用力锤敲击产生的脉冲信号，测量某一
磁悬浮轴承试验台的磁悬浮轴承悬浮时的刚度阻尼
系数。首先通过有限元仿真辨识出该磁悬浮轴承的
刚度阻尼系数，然后在仿真的基础上利用试验测量
出刚度阻尼系数。
刚度阻尼测量的基本理论
首先建立磁轴承悬浮控制系统的数学模型，在
忽略转子重力和外部干扰力的情况下，转子所受到
的电磁力为 ］：
Ｆ—Ｆｌ—Ｆ２
ｒ（Ｉ。一ｉ ）。 （Ｉ。＋ｉ ）
Ｌ（ 。一 ） （ 。＋ ） ＣＯＳｆｆ （１）
。＝４ｒｅｘ１０ Ｈ／ｍ，为真空磁导率；Ｎ为单级线
［２］
［３］ １－４］ 张云电．夹心式压电换能器及其应用［Ｍ］．北京：科学 出版社，２００６． Ｂｒｅｎｎ Ｔ，Ｈｅｌｐｉｏ Ｔ，Ｄｕｒｓｔ Ｆ．Ａ ｎｅｗ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅ ｓｐｒａｙｓ ａｔ ｈｉｇｈ ｆｌｏｗ ｒａｔｅｓ Ｉ－Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ，１９９７，５２（２）：２３７— ２４４． 王军龙，鲍丙豪，闻风连，等．双晶压电悬臂梁发电装置 的建模与有限元仿真分析［Ｊ］．机械设计与制造，２０１０， （９）：３—５． 《机械与电子｝２０１３（２） ［５］ ［６］
张红松，胡仁喜，康士廷，等．ＡＮＳＹＳ １２．０有限元分析
从入门到精通［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２０１０．
罗鹏，褚菊，范宁，等．新型在线动平衡装置中压
电元件的瞬态分析［Ｊ］．沈阳化工学院学报，２００８，２２
（３）：２５０—２５４．
作者简介：陈曦（１９８７），男，湖北京山人，硕士研究生，
研究方向为机械设计；李浩莹 （１９７３），男，河南南阳人，教授，博
士研究生导师，研究方向为微纳生物制造与纳米制造装备。
一
磁悬浮轴承的刚度阻尼测量
３ 磁悬浮轴承的刚度阻尼测量
采用力锤敲击施加激振力来计算磁悬浮轴承的
刚度阻尼。利用位移传感器测量出磁悬浮轴承处转
子的位移响应，计算出相应的速度响应，通过测得的
电流，利用式（１）计算出此时的电磁力，部分时间段
的计算参数如图４所示。
ｔ／ｓ
图４部分时间段内的位移、电磁力和速度响应
根据式（２）选取局部时间段测量结果，计算磁悬
浮轴承的刚度阻尼ｌ７］，分别为：
Ｋｅ＝４．０７７ ３×１０ Ｎ／ｍ
Ｃｇ：７５３．８６３ ６ Ｎ·ｓ／ｍ
利用计算的刚度阻尼可以反算出转子所受的电
磁力，由局部扩展到全时间历程，可得到全局的电磁
力。由所测电流和位移，利用式（１）可计算出转子所
受到的全局电磁力。比较２组计算所得的电磁力，
可以判断出计算所得刚度阻尼的正确性。两者对比
如图５所示。
由图５可以看出，利用计算的刚度阻尼反算出
的电磁力与电磁力计算公式计算结果基本一致。
ｔ／ｓ
（ａ）局部时间段电磁力的对比
《机械与电子｝１２０１３（２）
ｔ／ｓ
（ｂ）全时间历程电磁力的对比
图５ 电磁力公式算出的电磁力与所
测刚度阻尼合成电磁力的对比
４ 结束语
提出了一种磁悬浮轴承刚度和阻尼系数的测试
方法。进行了力锤敲击试验仿真，对磁悬浮转子系
统施加单位脉冲力，并进行了计算。根据单自由度
系统振动理论，辨识出磁悬浮轴承的刚度和阻尼系
数。基于力锤脉冲激振试验测量出相应的支承反
力、位移响应及速度响应，并辨识出该试验台的刚度
和阻尼系数。
参考文献：
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与应用ＥＭ］．北京：机械工业出版社，２０００．
作者简介：刘娜娜 （１９８５一），女，山东济宁人，硕士，研究方
向为机械结构动力学仿真分析；周 瑾 （１９７２一），女，江苏徐州
人，博士，教授，研究方向为磁悬浮技术、转子动力学和机电系统控
制；邹碉 （１９８９一），女，安徽芜湖人，硕士研究生，研究方向为磁
悬浮轴承技术。
９ ·