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第一章 绪论 1

1.1 引言——关于机械电子学 1

1.2 电磁轴承发展简史 5

1.3 电磁轴承分类 7

1.4 电磁轴承支承的高速转子动力学 9

参考文献 12

第二章 电磁轴承中的磁场 17

2.1 Maxwell方程 17

2.2 边界条件 20

2.3 直角坐标系中的微分方程 22

2.4 非线性边值问题的等价变分问题 24

2.5 电磁轴承中的磁场数值计算 25

2.6 磁路计算 32

参考文献 34

第三章 单自由度磁悬浮系统 36

3.1 电磁轴承的作用力 36

3.2 电磁铁线圈的端电压方程 41

3.3 系统控制策略选择 44

3.4 稳定性条件和参数选择范围 49

3.5 单自由度系统状态方程 52

参考文献 55

第四章 电磁轴承的静动特性 56

4.1 径向电磁轴承 56

4.2 推力电磁轴承 63

4.3 圆锥型电磁轴承 80

参考文献 92

第五章 非线性因素对电磁轴承静动态性能的影响 94

5.1 轴承承载力和名义最大承载力 94

5.2 力变化率与电流变化率 95

5.3 力－位移灵敏度 97

5.4 计入非线性因素的动态承载力 99

5.5 非线性磁场对电磁轴承性能的影响 106

参考文献 107

6.1 经典控制理论 108

第六章 电磁轴承系统的控制 108

6.2 PID模拟控制及实现 121

6.3 现代控制理论 133

参考文献 164

第七章 功率放大器 166

7.1 电压－电压型功率放大器 166

7.2 电压－电流型功率放大器 167

7.3 集电极输出、差动功放电路 173

7.4 功率放大器参数选择 177

7.5 开关放大器 179

参考文献 184

第八章 电磁轴承支承的转子系统 185

8.1 电磁轴承支承的刚性转子 185

8.2 轴向推力轴承对转子横向振动的影响 187

8.3 系统状态方程 188

8.4 支承在弹性支座上的电磁轴承转子系统 198

8.5 热套转子应力分析 208

8.6 电磁轴承支承的多质量弹性转子 217

8.7 高速转子在保持轴承中的冲击动力学 233

参考文献 240

第九章 高速转子的自动平衡技术 242

9.1 转子动平衡理论基础 242

9.2 刚性转子的周期激振力 248

9.3 电磁轴承支承下的刚性转子自动平衡原理 252

9.4 凹陷滤波技术 256

参考文献 265

10.1 电磁轴承的承载能力 267

第十章 电磁轴承设计 267

10.2 电磁铁铁芯设计 268

10.3 电磁轴承优化设计 280

10.4 电磁轴承的磁损 283

10.5 减少功率消耗的电磁轴承设计 295

10.6 无传感器电磁轴承 298

10.7 系统开发的快速控制工程 305

参考文献 308

参考文献注释 311