Проблемы машиностроения и надежности машин, 2020, № 1, стр. 11-20

СТАБИЛИЗАЦИЯ ЖЕСТКОГО РОТОРА В КОНИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПОДШИПНИКАХ

Е. Е. Овсянникова 1*, А. М. Гуськов 12

1 Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
г. Москва, Россия

2 Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
г. Москва, Россия

* E-mail: eeovsyan@gmail.com

Поступила в редакцию 23.07.2018
Принята к публикации 25.10.2019

Аннотация

Статья посвящена исследованию вопроса управляемой динамики ротора осевого насоса в конических активных магнитных подшипниках. Подшипники такого типа позволяют миниатюризировать габариты конструкции подвеса ротора, что является важным фактором при проектировании аппаратов вспомогательного кровообращения. В подобных устройствах немаловажную роль играет вопрос управления положением ротора. Суть работы заключается в подборе управляющих коэффициентов пропорционально-интегрально-дифференциального управления для стабилизации ротора.

Ключевые слова: конические подшипники, динамика жесткого ротора, стабилизация вращения ротора, пропорционально-интегрально-дифференциальное управление, механическая поддержка кровообращения

DOI: 10.31857/S0235711920010101

Список литературы

  1. Fox C.S. et al. Total Artificial Hearts-Past, Current, and Future // J. Card. Surg. 2015. V. 30. № 11. P. 856.

  2. Birks E.J.J. Left ventricular assist devices // Heart. 2010. V. 96. № 1. P. 63.

  3. Timms D. A review of clinical ventricular assist devices // Med. Eng. Phys. Institute of Physics and Engineering in Medicine, 2011. V. 33. № 9. P. 1041.

  4. Secretariat M.A. Left Ventricular Assist Devices // Health Technol. Assess. (Rockv). 2004. V. 4. № 3. P. 2542.

  5. Fynn-Thompson F., Almond C. Pediatric ventricular assist devices. // Pediatr. Cardiol. 2007. V. 28. № 2. P. 149.

  6. Stiller B., Adachi I., Fraser C.D. Pediatric ventricular assist devices // Pediatr. Crit. Care Med. 2013. V. 14. № 5. Suppl 1. P. 20.

  7. Itkin G.P. Mechanical Circulatory Support: Problems, Solutions and New Directions // Russ. J. Transplantology Artif. Organs. 2014. V. XVI. № 3. P. 76.

  8. Bogdanova Y., Guskov A. Synergetic synthesis of control laws for left ventricular assist device rotor on magnetic suspension // Stability and Oscillations of Nonlinear Control Systems (Pyatnitskiy’s Conference), 2016 International Conference. 2016. P. 1.

  9. Agarwal S., High K.M. Newer-generation ventricular assist devices // Best Pract. Res. Clin. Anaesthesiol. Elsevier Ltd, 2012. V. 26. № 2. P. 117.

  10. Rüschen D. et al. Minimizing left ventricular stroke work with iterative learning flow profile control of rotary blood pumps // Biomed. Signal Process. Control. Elsevier Ltd, 2017. V. 31. P. 444.

  11. Lim H.S., Howell N., Ranasinghe A. The Physiology of Continuous-Flow Left Ventricular Assist Devices // J. Card. Fail. Elsevier Inc. 2017. V. 23. № 2. P. 169.

  12. Богданова Ю.В., Гуськов А.М. Управление ротором искусственного желудочка сердца на магнитных подшипниках: синергетический закон и ПИД-регулятор // Сб. трудов XXVIII Международной инновационно-ориентированной конференции молодых ученых и студентов “МИКМУС–2015”. 2015. С. 270.

  13. Schweitzer G., Maslen E.H. Magnetic Bearings: Theory, Design and Application to Rotating Machinery. 2009. 535 p.

  14. Ovsyannikova E.E., Gouskov A.M. Stabilizing Vibration of the Active Magnetic Bearings Rotor for Artificial Ventricle Assist Device in the Blood Stream with Linear-Quadratic Optimization // Sci. Educ. Bauman MSTU. 2016. V. 16. № 9. P. 45.

  15. Фролов К.В. Защита от вибраций и ударов. Москва: Машиностроение, 1981. 456 с.

  16. Бесекерскин В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. Москва: Наука, 1975. 768 с.

  17. ГОСТ 12.1.038-82 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов (с Изменением № 1). 201AD. С. 6.

Дополнительные материалы отсутствуют.