Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng ổ từ kiểu lai

1. Tính cấp thiết của đề tài

Ổ đỡ từ là một loại ổ trục có khả năng nâng không tiếp xúc các trục chuyển động

nhờ vào lực từ trường.

Ứng dụng điển hình đầu tiên của ổ đỡ từ là đầu những năm 1970 cho hệ thống định

hướng vệ tinh và bộ ổn định con quay hồi chuyển trong không gian. Ưu điểm đặc

biệt của ổ đỡ từ trong các ứng dụng này là độ chính xác và tuổi thọ lâu dài. Kể từ

đó, ổ đỡ từ ngày càng trở nên phổ biến để sử dụng trong các máy móc công nghiệp.

Những ứng dụng điển hình thành công nhất là trong máy bơm phân tử tuabin, máy

phát điện tăng áp, máy nén tuabin Những máy này thường chạy ở tốc độ rất cao

do đó những rung động của rotor sẽ chuyển thành hiện tượng cộng hưởng nếu sử

dụng ổ đỡ thông thường. Tuy nhiên, nếu sử dụng ổ đỡ từ tính, điều khiển chủ động

có thể được sử dụng để triệt tiêu những rung động này, dẫn đến tăng tính an toàn và

hiệu quả. Một ứng dụng thú vị khác là các trục máy phay và mài tốc độ cao. rotor

không phải lúc nào cũng hướng tâm trong stator mà được điều khiển tuân theo

những quỹ đạo nhất định để gia công các bộ phận không đối xứng mà chỉ có ổ từ

mới có khả năng kiểm soát được. Bên cạnh những ứng dụng trên, ổ đỡ từ còn thấy

trong máy bơm máu, máy ly tâm, bánh đà tích trữ năng lượng, thiết bị tia X và gần

đây là trong tuabin khí thuộc lĩnh vực hàng không.

Với những ưu điểm vượt trội khó thay thế và tiềm năng phát triển ứng dụng rộng rãi

nhưng hệ thống ổ từ đại diện cho một hệ thống cơ điện phức tạp, cần có nhiều hoạt

động nghiên cứu và phát triển. Những nghiên cứu bao gồm thiết kế cơ khí, truyền

động điện tử công suất, thiết kế bộ điều khiển để khắc phục những hạn chế tồn tại

và phát triển một hệ thống ổ từ có hiệu suất và chất lượng cao.

Ổ từ theo thành phần cấu tạo được chia làm ba loại, ổ từ bị động cấu tạo bởi nam

châm vĩnh cửu, ổ từ chủ động cấu tạo bởi nam châm điện và ổ từ kiểu lai cấu tạo kết

hợp nam châm điện và nam châm vĩnh cửu. Bởi vì có cấu tạo kết hợp nên ổ từ kiểu

lai đã tổng hợp được các ưu điểm của cả hai loại ổ từ còn lại. Đó là tận dụng lực

nâng sẵn có của nam châm vĩnh cửu để tiết kiệm năng lượng điện từ cần cung cấp

đồng thời vẫn có khả năng điều khiển linh hoạt nhờ tác động điều khiển qua nam

châm điện. Tuy nhiên có cấu tạo kết hợp của hai loại nam châm nên ổ từ kiểu lai tồn

tại xen kênh của từ thông và nguy cơ bão hòa từ trong mạch từ dẫn đến tổn hao15

năng lượng từ trường đồng thời gây khó khăn trong quá trình điều khiển. Vì vậy

trong luận án này tác giả sẽ tập trung nghiên cứu đối tượng ổ từ kiểu lai. Cụ thể sẽ

tiến hành nghiên cứu phát triển cấu trúc ổ từ kiểu lai mới và lựa chọn phương pháp

điều khiển phù hợp để giải quyết những tồn tại bên trên. Nhằm mục tiêu tiết kiệm

năng lượng tiêu thụ, tăng khả năng chịu tải và dễ dàng điều khiển cho ổ từ kiểu lai.

2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: ổ từ kiểu lai, loại ổ từ tích hợp nam châm vĩnh cửu và nam

châm điện.

Phạm vi nghiên cứu: thiết kế cấu tạo, xây dựng mô hình toán học, thiết kế bộ điều

khiển thích hợp cho ổ từ kiểu lai.

3. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu phát triển cấu trúc ổ từ kiểu lai mới đảm bảo giảm ảnh hưởng xen kênh,

giảm ảnh hưởng bão hòa từ, tiết kiệm năng lượng, dễ dàng điều khiển.

Xây dựng hệ điều khiển phù hợp để đảm bảo hoạt động cho ổ từ kiểu lai với cấu

trúc mới.

4. Phương pháp nghiên cứu

Từ nghiên cứu lý thuyết đến mô phỏng và thực nghiệm. Nghiên cứu tổng quan về

cấu tạo và phương pháp điều khiển của ổ từ kiểu lai để lựa chọn cấu trúc ổ từ kiểu

lai có nhiều ưu điểm và phương pháp điều khiển phù hợp. Áp dụng phương pháp

mạch từ tương đương, phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn để tính toán mô

phỏng cấu trúc ổ từ kiểu lai. Xây dựng mô hình toán học ổ từ kiểu lai, thiết kế bộ

điều khiển phù hợp và mô phỏng điều khiển trên Matlab. Cuối cùng tiến hành thực

nghiệm để kiểm chứng.

pdf 119 trang chauphong 16/08/2022 11280
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng ổ từ kiểu lai", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng ổ từ kiểu lai

Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng ổ từ kiểu lai
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
VŨ ĐÌNH ĐẠT 
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG Ổ TỪ KIỂU LAI 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 
Hà Nội - 2021 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
VŨ ĐÌNH ĐẠT 
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG Ổ TỪ KIỂU LAI 
 Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa 
 Mã số: 9520216 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
 1. PGS.TS. Nguyễn Quang Địch 
 2. PGS.TS. Nguyễn Huy Phương 
Hà Nội - 2021 
1 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn 
của tập thể hướng dẫn và các nhà khoa học. Tài liệu tham khảo trong luận án được 
trích dẫn đầy đủ. Các kết quả nghiên cứu của luận án là trung thực và chưa từng 
được các tác giả khác công bố. 
Hà Nội, ngày 16 tháng 12 năm 2021 
Thay mặt tập thể hướng dẫn khoa học Nghiên cứu sinh 
PGS.TS. Nguyễn Quang Địch 
Vũ Đình Đạt 
2 
LỜI CẢM ƠN 
Trải qua một thời gian dài, khó khăn và nhiều thử thách tác giả cũng đã hoàn thành 
bản luận án của mình. Trong suốt quá trình đó, tác giả đã luôn nhận được sự giúp 
đỡ hỗ trợ của các đơn vị chuyên môn, tập thể hướng dẫn, các nhà khoa học, gia đình 
và đồng nghiệp. 
Qua đây tác giả muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tập thể hướng dẫn PGS.TS. 
Nguyễn Quang Địch, PGS.TS. Nguyễn Huy Phương, những người đã định hướng, 
tận tình hướng dẫn chuyên môn và bổ sung kịp thời những kiến thức liên quan. Xin 
chân thành cảm ơn các giảng viên, các nhà khoa học thuộc viện Kỹ thuật điều khiển 
và Tự động hóa, bộ môn Tự động hóa công nghiệp (viện Điện) trường Đại học Bách 
khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ, có những đóng góp chuyên môn quý báu và 
cung cấp tài liệu tham khảo để tác giả hoàn thành luận án này. 
Tác giả xin cảm ơn Viện Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa trường Đại học Bách 
khoa Hà Nội đã hỗ trợ về thiết bị thí nghiệm, hướng dẫn vận hành để tác giả có thể 
hoàn thành một số quy trình thực nghiệm của luận án. 
Tác giả cũng xin cảm ơn tới Đảng ủy, Ban giám hiệu và các đồng nghiệp tại trường 
Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên đã đồng ý về chủ trương, tạo điều kiện thuận 
lợi để tác giả sắp xếp thời gian vừa hoàn thành nhiệm vụ chuyên môn vừa hoàn 
thành luận án của mình. 
Đặc biệt tác giả muốn gửi lời cảm ơn tới vợ, hai con và toàn thể gia đình, bạn bè đã 
hết lòng ủng hộ, chia sẻ cả về tinh thần và vật chất để tác giả hoàn thành tốt nội 
dung nghiên cứu này. 
 Tác giả luận án 
3 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... 1 
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... 2 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ................................................ 5 
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... 11 
DANH MỤC HÌNH VẼ .......................................................................................... 11 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 14 
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 14 
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................................ 15 
3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 15 
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................... 15 
5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ................................................................ 15 
6. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .................................................................... 16 
7. BỐ CỤC VÀ NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN .................................................................. 16 
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ Ổ TỪ KIỂU LAI ............................................. 18 
1.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ Ổ TỪ .............................................................................. 18 
1.1.1 Ổ từ bị động (PMB) .................................................................................. 19 
1.1.2 Ổ từ chủ động (AMB) ............................................................................... 20 
1.1.3 Ổ từ kiểu lai (HMB) .................................................................................. 20 
1.2 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN Ổ TỪ KIỂU LAI .......................................................... 21 
1.2.1 Nghiên cứu về cấu trúc ổ từ kiểu lai ......................................................... 21 
1.2.2 Nguyên cứu về các phương pháp điều khiển ổ từ kiểu lai ........................ 25 
1.3 KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU ......................................................... 27 
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC MỚI Ổ TỪ KIỂU LAI .................. 28 
2.1 Ổ TỪ KIỂU LAI KHÔNG CÓ KHE HỞ PHỤ............................................................. 28 
2.1.1 Cấu trúc ổ từ kiểu lai không có khe hở phụ .............................................. 28 
2.1.2 Phân tích mô hình bằng phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn ......... 30 
2.1.3 Phân tích so sánh kết quả ......................................................................... 34 
2.2 Ổ TỪ KIỂU LAI KHE HỞ PHỤ .............................................................................. 36 
2.2.1 Cấu trúc ổ từ kiểu lai khe hở phụ ............................................................. 36 
2.2.2 Phương pháp tính toán mạch từ tương đương ......................................... 37 
2.2.3 Phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn ................................................ 39 
2.2.4 Phân tích đánh giá kết quả ....................................................................... 40 
2.3 Ổ TỪ KIỂU LAI KHE PHÂN CÁCH ........................................................................ 42 
2.3.1 Cấu trúc ổ từ kiểu lai khe phân cách ........................................................ 43 
2.3.2 Phương pháp tính toán mạch từ tương đương ......................................... 45 
4 
2.3.3 Phương pháp mô phỏng phần tử hữu hạn ................................................ 51 
2.3.4 So sánh ổ từ kiểu lai khe phân cách và ổ từ kiểu lai khe hở phụ .............. 55 
2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ....................................................................................... 58 
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN CHO Ổ TỪ KIỂU 
LAI KHE PHÂN CÁCH ........................................................................................ 59 
3.1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC ....................................................................... 59 
3.1.1 Mô tả hệ thống ổ từ kiểu lai khe phân cách .............................................. 59 
3.1.2 Xây dựng mô hình toán học hệ thống ổ từ kiểu lai khe phân cách .......... 60 
3.2 XÂY DỰNG HỆ ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH PHẢN HỒI TẬP TRUNG PD .................. 65 
3.2.1 Thiết kế hệ điều khiển PD ........................................................................ 65 
3.2.2 Mô phỏng đánh giá hệ điều khiển PD ..................................................... 71 
3.3 XÂY DỰNG HỆ ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN DỰA TRÊN BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT ....... 75 
3.3.1 Thiết kế hệ điều khiển trượt ..................................................................... 75 
3.3.2 Mô phỏng đánh giá hệ điều khiển trượt .................................................. 81 
3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ....................................................................................... 87 
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ CÁC KẾT QUẢ 
THỰC NGHIỆM .................................................................................................... 88 
4.1 GIỚI THIỆU MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM ................................................................. 88 
4.2 CƠ CẤU CHẤP HÀNH CỦA HỆ THỐNG Ổ TỪ KIỂU LAI KHE PHÂN CÁCH .............. 89 
4.2.1 Stator của ổ từ kiểu lai khe phân cách ..................................................... 89 
4.2.2 Rotor của ổ từ kiểu lai khe phân cách ...................................................... 90 
4.3 PHẦN CỨNG CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN Ổ TỪ KIỂU LAI KHE PHÂN CÁCH .................... 92 
4.3.1 Mô tả phần cứng của hệ điều khiển ổ từ kiểu lai khe phân cách ............ 92 
4.3.2 Bộ biến đổi công suất .............................................................................. 93 
4.3.3 Cảm biến khoảng cách ............................................................................. 95 
4.3.4 Mô hình hoàn thiện hệ thống ổ từ kiểu lai khe phân cách ....................... 97 
4.4 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ............................................................. 98 
4.4.1 Rotor ở trạng thái tĩnh không quay ......................................................... 98 
4.4.2 Rotor ở trạng thái quay ........................................................................... 99 
4.4.3 Khi rotor thay đổi tải trọng và có tác động nhiễu lực bên ngoài ........... 100 
4.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 ..................................................................................... 102 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 104 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............. 106 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 107 
PHỤ LỤC .............................................................................................................. 114 
5 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU 
1. Danh mục các từ viết tắt 
STT Từ viết tắt Ý nghĩa tiếng Anh Ý nghĩa tiếng Việt 
1 AMB Active Magnetic Bearing Ổ từ chủ động 
2 COM Center Of Mass Khối tâm rotor 
3 DOF Degrees Of Freedom Bậc tự do 
4 EMCM Equivalent Magnetic Circuit Method 
Phương pháp mạch từ tương 
đương 
5 FEM Finite Element Method Phương pháp phần tử hữu hạn 
6 HMB Hybrid Magnetic Bearing Ổ từ kiểu lai 
7 MIMO Multiple-Input, Multiple-Output Nhiều đầu vào nhiều đầu ra 
8 PMB Passive Magnetic Bearing Ổ từ bị động 
9 PWM Pulse Width Modulation Điều chỉnh độ rộng xung 
10 SISO Single-Input, Single-Output Một đầu vào một đầu ra 
2. Danh mục các ký hiệu 
 STT Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa 
1 B T Mật độ từ thông 
2 H A/m Cường độ từ trường 
3 Fpm A Sức từ động của nam châm 
4 Rst 1/H Từ trở của gông thép stator trái phải 
5 Rag 1/H Từ trở khe hở không khí giữa cực từ và rotor 
6 
6 Rrt 1/H Từ trở của rotor 
7 Rt1 1/H Từ trở của mạch từ (trường hợp 1) 
8 Rt2 1/H Từ trở của mạch từ (trường hợp 2) 
9 Rsa 1/H Từ trở của khe hở phụ 
10 1 Wb Từ thông của mạch từ (trường hợp 1) 
11 2 Wb Từ thông của mạch từ (trường hợp 2) 
12 1F N Lực từ do nam châm vĩnh cửu sinh ra 
13 2F N Lực từ do cuộn dây điều khiển sinh ra 
14 F N Tổng lực từ tác dụng lên rotor 
15 0 H/m Độ từ thẩm của chân không 
16 u Hệ số từ  ... rings, IEEE Transactions on Magnetics, 
Vol. 43, No. 8, pp. 3420-3427, 2007. 
[17] Agarwal, P.K.; Chand, S., Fuzzy logic control of four-pole active magnetic 
bearing system, IEEE International Conference on Modelling, Identification 
and Control (ICMIC), Okayama, pp. 533-538, July 2010. 
[18] Shahir Rasheed RP, R. Sathiya Moorthy, Analysis of Hybrid Magnetic 
Bearing for High Speed Spindle, Int. Journal of Applied Sciences and 
Engineering Research, Vol. 2, No. 5, 2013. 
[19] Sun Jinji, Fang Jiancheng , A novel structure of permanent-magnet-biased 
radial hybrid magnetic bearing, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 
323 (2011) 202-208. 
[20] Brian T. Murphy, Hamid Ouroua, Matthew T. Caprio, John D. Herbst, 
Permanent magnet bias, homopolar magnetic bearings for a 130 kW-hr 
composite flywheel, in: Proceedings of the Ninth International Symposium on 
Magnetic Bearings, Lexingtong Kentucky, USA, pp. 66–72, August 3–6 2004. 
109 
[21] Xu. Yanliang, Dun. Yueqin, Wang. Xiuhe, et al., Analysis of hybrid magnetic 
bearing with a permanent magnet in the rotor by FEM, IEEE Transactions on 
Magnetics 42 (4) (2006) 1363–1366.Humberto Ferreira Vinhais, Paulo 
Henrique de Godoy, Emilio Carlos Nelli Silva (2006), “Optimized design of 
an electrostatic side-drive micromotor”, ABCM Symposium Series in 
Mechatronics, 2, pp. 433-450. 
[22] Wei-Yu Zhang and Huang-Qiu Zhu, Accurate Parameter Design for Radial 
AC Hybrid Magnetic Bearing, International Journal of Precision Engineering 
and Manufacturing Vol. 15, No. 4, pp. 661-669. 
[23] Cheol Hoon Park, Sang Kyu Choi, Jun Young Park and Dong Won Yun , 
Design and control for hybrid magnetic thrust bearing for turbo refrigerant 
compressor, Automation Science and Engineering (CASE), 2011 IEEE 
Conference. 
[24] Shanbao Cheng and Steven W.day, Design and control of hybrid magnetic 
bearings for maglev axial flow blood pump, Advanced Intelligent 
Mechatronics (AIM), 2010 IEEE/ASME International Conference). 
[25] R.B. Zmood, L.J. Qin, J.A. Kirk, et al., A magnetic bearing system design 
methodology and its application to a 50Wh open core composite flywheel, in: 
Proceedings of the Energy Conversion Engineering Conference 32nd 
Intersociety, vol. 27 (4), August 1997, pp. 2306–2311. 
[26] Alexei V. Filatov, Patrick T. McMullen, Lanvence A. Hawking, et al., 
Magnetic bearing actuator design for a gas expander generator, in: 
Proceedings of the Ninth International Symposium on Magnetic Bearings, 
Lexington Kentucky, USA, pp. 81–86, August 3–6, 2004. 
[27] Hiroyuki Onuma, Iruma (JP); Toru MasuzaWa, Hitachi (JP); Yohji Okada, 
Hitachi (JP), Hybrid Magnetic Bearing ( United States Patent Patent - No: US 
7,683,514 B2 -Date of Patent: Mar. 23, 2010). 
[28] POLAJŽER, B., et al. Decentralized PI/PD position control for active 
magnetic bearings. Electrical Engineering, 2006, 89.1: 53-59. 
[29] YANG, Guang; ZHANG, Jian Min. Pd control strategy design and simulation 
of magnetic bearing with single freedom of degree. In: Advanced Materials 
Research. Trans Tech Publications Ltd, 2013. p. 1207-1211. 
110 
[30] Kascak A. F., Brown G. V., Jansen R. H., Dever T. P. Stability limits of a PD 
controller for a flywheel supported on rigid rotor and magnetic bearings. 
Proceedings of AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference, San 
Francisco, USA, 2005, p. 1144-1155. 
[31] PSONIS, Theodore K.; NIKOLAKOPOULOS, Pantelis G.; MITRONIKAS, 
Epaminondas. Design of a PID controller for a linearized magnetic bearing. 
International Journal of Rotating Machinery, 2015. 
[32] Okada Y., Nagai B., Shimane T. Cross-feedback stabilization of the digitally 
controlled magnetic bearing. Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and 
Reliability in Design, Vol. 114, Issue 1, 1992, p. 
[33] Shimane T., Nagai B., Okada Y. High-speed gyroscopic instability and cross-
feedback compensation of a digitally controlled magnetic bearing. 
Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part C, Vol. 56, 
Issue 528, 1990, p. 2079-2084, (in Japanese). 
[34] Brown G. V., Kascak A., Jansen R. H., Dever T. P., Duffy K. P. Stability 
gyroscopic modes in magnetic bearing supported flywheels by using cross-
axis proportional gains. Proceedings of AIAA Guidance, Navigation and 
Controls Conference, San Francisco, USA, 2005, p. 1132-1143. 
[35] Fang, Jiancheng, and Yuan Ren. High-precision control for a single-gimbal 
magnetically suspended control moment gyro based on inverse system 
method. IEEE Transactions on Industrial Electronics 58.9 (2010): 4331-4342. 
[36] Ren, Yuan, and Jiancheng Fang. Modified cross feedback control for a 
magnetically suspended flywheel rotor with significant gyroscopic effects. 
Mathematical Problems in Engineering 2014 (2014). 
[37] TSHIZUBU, Christian; SANTISTEBAN, José Andrés. A simple PID 
controller for a magnetic bearing with four poles and interconnected magnetic 
flux. In: 2017 6th International Symposium on Advanced Control of Industrial 
Processes (AdCONIP). IEEE, 2017. p. 430-435. 
[38] Dever, Timothy, et al. Modeling and development of magnetic bearing 
controller for high speed flywheel system. 2nd International Energy 
Conversion Engineering Conference. 2004. 
111 
[39] Dimond, Timothy, et al. Modal tilt/translate control and stability of a rigid 
rotor with gyroscopics on active magnetic bearings. International Journal of 
Rotating Machinery 2012 (2012). 
[40] Chen, Liangliang, et al. Vibration control for active magnetic bearing high-
speed flywheel rotor system with modal separation and velocity estimation 
strategy. Journal of Vibroengineering 17.2 (2015): 757-775. 
[41] Wei, Chunsheng, and Dirk Söffker. Optimization strategy for PID-controller 
design of AMB rotor systems. IEEE transactions on control systems 
technology 24.3 (2015): 788-803. 
[42] Shata, Ahmed, et al. A particle swarm optimization for optimum design of 
fractional order PID Controller in Active Magnetic Bearing systems. 2016 
Eighteenth International Middle East Power Systems Conference (MEPCON). 
IEEE, 2016. 
[43] Shata, Ahmed Mohamed Abdel-Hafez, et al. A fractional order PID control 
strategy in active magnetic bearing systems. Alexandria engineering journal 
57.4 (2018): 3985-3993. 
[44] J.C. Doyle., Guaranteed margins for LQG regulators, in: IEEE Transactions 
on Automatic Control, AC-23(4):756–757, August 1978. 
[45] Zhang K., Zhao L., Zhao H. B. LQR method research on control of the 
flywheel system suspended by AMBs. Journal of Mechanical Engineering, 
Vol. 40, Issue 2, 2004, p. 127-131. 
[46] Tian Ye, Sun Yanhua, Yu Lie., LQG Control of Hybrid Foil-Magnetic 
Bearing, in: 12th International Symposium on Magnetic Bearings, 2010. 
[47] G. J. Balas, J. C. Doyle, K. Glover, A. K. Packard, and R. Smith., μ Analysis 
and Synthesis Toolbox User’s Guide, in: The MathWorks, Natick, MA, 1995. 
[48] F. Matsumura, T. Namerikawa, K. Hagiwara and M. Fujita., Application of 
Gain Scheduled H∞ Robust Controllers to a Magnetic Bearing, in: IEEE 
Trans. Control Systems Technology, vol. 4, no. 5, pp. 484-493, 1996. 
[49] Amin Noshadi, Juan Shi, WeeSit Lee, Peng Shi, Akhtar Kalam., High 
performance H∞ control of non-minimum phase Active Magnetic Bearing 
system, in: IECON 2014 - 40th Annual Conference of the IEEE Industrial 
Electronics Society. 
112 
[50] Nonami K., Ito T. µ-synthesis of flexible rotor-magnetic bearing systems. 
IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 4, Issue 5, 1996, p. 
503-512. 
[51] Lanzon A., Tsiotras P. A combined application of H∞ loop shaping and μ-
synthesis to control high-speed flywheels. IEEE Transactions on Control 
Systems Technology, Vol. 13, Issue 5, 2005, p. 766-777. 
[52] [56] Sivrioglu S., Nonami K. LMI approach to gain scheduled H∞ control 
beyond PID control for gyroscopic rotor magnetic bearing system. 
Proceedings of the 35th IEEE Conference on Decision and Control, Kobe, 
Japan, 1996, p. 3694-3699. 
[53] Duan G., Howe D. Robust magnetic bearing control via eigenstructure 
assignment dynamical compensation. IEEE Transactions on Control Systems 
Technology, Vol. 11, Issue 2, 2003, p. 204-215. 
[54] Dever T. P., Brown G. V., Duffy K. P., Jansen R. H. Modeling and 
development of a magnetic bearing controller for a high speed flywheel 
system. Proceedings of 2nd International Energy Conversion Engineering 
Conference, Providence, RI, United states, 2004, p. 888-899. 
[55] Sivrioglu S., Nonami K. Sliding mode control with time-varying hyper-plane 
for AMB systems. IEEE/ASME Transaction on Mechatronics, Vol. 3, Issue 1, 
1998, p. 51-59. 
[56] Rundell A. E., Drakunov S. V., DeCarlo R. A. A sliding mode observer and 
controller for stabilization of rotational motion of a vertical shaft magnetic 
bearing. IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 4, Issue 5, 
1996, p. 598-608. 
[57] CHEN, Syuan-Yi; LIN, Faa-Jeng. Robust nonsingular terminal sliding-mode 
control for nonlinear magnetic bearing system. IEEE Transactions on Control 
Systems Technology, 2010, 19.3: 636-643. 
[58] LIN, F.-J.; CHEN, S.-Y.; HUANG, M.-S. Intelligent double integral sliding-
mode control for five-degree-of-freedom active magnetic bearing system. IET 
control Theory & applications, 2011, 5.11: 1287-1303. 
113 
[59] Kang, Min Sig, Joon Lyou, and Jong Kwang Lee. Sliding mode control for an 
active magnetic bearing system subject to base motion. Mechatronics 20.1 
(2010): 171-178. 
[60] Mao, Jing Feng, et al. Sliding mode control of magnetic bearing system based 
on variable rate reaching law. Key Engineering Materials. Vol. 460. Trans 
Tech Publications Ltd, 2011. 
[61] Tsai, Yao-Wen, and Viet Anh Duong. Sliding mode control for active 
magnetic bearings of a flywheel energy storage system. 2016 IEEE 
International Conference on Control and Robotics Engineering (ICCRE). 
IEEE, 2016. 
[62] Utkin, Vadim, and Hoon Lee. Chattering problem in sliding mode control 
systems. International Workshop on Variable Structure Systems, 2006. 
VSS'06.. IEEE, 2006. 
[63] Tang, Jiqiang, Jiancheng Fang, and Shuzhi Sam Ge. Roles of superconducting 
magnetic bearings and active magnetic bearings in attitude control and energy 
storage flywheel. Physica C: Superconductivity 483 (2012): 178-185. 
[64] Yoon, Se Young, Zongli Lin, and Paul E. Allaire. Control of surge in 
centrifugal compressors by active magnetic bearings: Theory and 
implementation. Springer Science & Business Media, 2012. 
[65] Yao, Xuan, and Zhaobo Chen. Sliding mode control with deep learning 
method for rotor trajectory control of active magnetic bearing system. 
Transactions of the Institute of Measurement and Control 41.5 (2019): 1383-
1394. 
114 
PHỤ LỤC 
1- Cấu trúc ổ từ kiểu lai khe phân cách 
115 
2- Cực từ kiểu lai khe phân cách 
116 
3- Nam châm và rotor của ổ từ kiểu lai khe phân cách 
117 
4- Lõi cực từ kiểu lai khe phân cách 

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_nang_cao_chat_luong_o_tu_kieu_lai.pdf
  • pdfThong tin tom tat tieng Anh (Vu Dinh Dat).pdf
  • pdfThong tin tom tat tieng Viet (Vu Dinh Dat).pdf
  • pdfTom tat luan an (Vu Dinh Dat).pdf
  • pdfTrich yeu luan an(Vu Dinh Dat).pdf