发明名称 一种磁悬浮飞轮高精度主动振动控制系统
摘要 一种磁悬浮飞轮高精度主动振动控制系统,包括位移传感器、电流传感器、磁轴承控制器、PWM调制和功放。其中磁轴承控制器包括稳定控制器、偏心估计、磁力补偿和作用开关。本发明在稳定控制的基础上,引入偏心估计和磁力补偿,利用飞轮不平衡振动参数,对飞轮整个转速范围内不平衡量和位移负刚度进行补偿,从而实现飞轮在整个转速范围内的不平衡振动控制,使飞轮在整个升、降速过程中都能够高精度地绕惯性主轴运转。
申请公布号 CN101261496A 申请公布日期 2008.09.10
申请号 CN200710176720.3 申请日期 2007.11.01
申请人 北京航空航天大学 发明人 房建成;樊亚洪;刘彬;刘刚;文通;李彩凤
分类号 G05B11/32(2006.01) 主分类号 G05B11/32(2006.01)
代理机构 北京科迪生专利代理有限责任公司 代理人 关玲;李新华
主权项 1、一种磁悬浮飞轮高精度不平衡振动控制系统,其特征在于:包括:磁轴承控制器(1)、电流传感器(3)、功放(6)、PWM调制(7)和位移传感器(8),电流传感器(3)与磁轴承线圈(4)和磁轴承控制器(1)相连,用于检测磁轴承线圈(4)中电流并将检测值送至磁轴承控制器(1);功放(6)与PWM调制(7)和磁轴承线圈(4)相连,用于将调制后的PWM信号放大输出至磁轴承线圈(4),对飞轮转子施加主动控制;PWM调制(7)与磁轴承控制器(1)和功放(6)相连,用于将磁轴承控制器(1)生成的控制量进行PWM调制以输出到功放(6);位移传感器(8)与飞轮转子(5)和磁轴承控制器(1)相连,用于检测飞轮转子(5)的位移信号并将检测值送至磁轴承控制器(1);磁轴承控制器(1)由稳定控制器(2)、磁力补偿(9)、偏心估计(10)和第一作用开关(11)组成,稳定控制器(2)接收位移传感器(8)的输出,稳定控制器(2)的输出与电流传感器(3)的输出作和,与磁力补偿(9)的输出作差后作为PWM调制(7)的输入;第一作用开关(11)与位移传感器(8)和偏心估计(10)相连,用于控制是否将位移传感器(8)的输出送至偏心估计(10);偏心估计(10)接收第一作用开关(11)的输出信号,其输出送至磁力补偿(9),同时负反馈至位移传感器(8)的输出端;磁力补偿(9)以偏心估计(10)的输出作为输入,其输出被稳定控制器(2)输出与电流传感器(3)输出之和所减去后送至PWM调制(7);其中稳定控制器(2)用于对飞轮进行稳定控制,偏心估计(10)用于确定飞轮转子不平衡量的大小和位置,并对转子不平衡量进行补偿以减小飞轮转子的不平衡振动,同时确定磁力补偿(9)的大小和位置,磁力补偿(9)用于对飞轮转子悬浮气隙波动所引起的不平衡磁拉力进行补偿,以减小位移负刚度引起的飞轮转子的振动,其大小和位置由偏心估计(10)确定,第一作用开关(11)用于确定偏心估计(10)和磁力补偿(9)的作用时刻。
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