发明名称 减小磁力轴承系统中基座振动的方法
摘要 本发明涉及磁力轴承系统技术领域,公开了一种减小磁力轴承系统中基座振动的方法,包括步骤:S1、采集磁力轴承系统中转子的当前位移值和当前转动角频率,以及磁力轴承系统中磁力轴承的当前电流值;S2、根据所述当前位移值、当前转动角频率和当前电流值计算用于减小磁力轴承系统中基座振动的补偿值;S3、将所述补偿值与预设的转子工作点的位置值相加,得到补偿后的设定工作点位置;S4、根据补偿后的设定工作点位置和转子当前位移值计算输出电流指令;S5、将输出电流指令转换成电流值;S6、将所述电流值转换成控制所述转子位置的电磁力,利用所述电磁力控制所述转子位置,从而减小基座的振动。本发明可以减小基座的振动。
申请公布号 CN102829116B 申请公布日期 2015.01.14
申请号 CN201210310954.3 申请日期 2012.08.28
申请人 清华大学 发明人 孙喆;莫逆;时振刚;石磊;赵晶晶
分类号 F16F6/00(2006.01)I 主分类号 F16F6/00(2006.01)I
代理机构 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人 王莹
主权项 一种减小磁力轴承系统中基座振动的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、采集磁力轴承系统中转子的当前位移值和当前转动角频率,以及磁力轴承系统中磁力轴承的当前电流值;S2、根据所述当前位移值、当前转动角频率和当前电流值计算用于减小磁力轴承系统中基座振动的补偿值;其中,步骤S2中计算所述补偿值具体包括:S21、设定遗忘因子λ、采样周期T<sub>S</sub>以及加权因子α;S22、初始化迭代步数k=0、逆协方差矩阵<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><mi>P</mi><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>C</mi></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><mi>C</mi></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>]]></math><img file="FDA0000545437400000011.GIF" wi="329" he="156" /></maths>以及补偿系数向量<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&theta;</mi><mi>c</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mn>0</mn><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000545437400000012.GIF" wi="281" he="156" /></maths>其中C&gt;0;S23、令k=k+1;S24、计算径向磁力轴承总电流<img file="FDA0000545437400000013.GIF" wi="514" he="102" />其中i<sub>x</sub>(k)为磁力轴承当前在径向X方向的电流,i<sub>y</sub>(k)为磁力轴承当前在径向Y方向的电流;S25、计算转子的轴线偏离所述工作点的位移值<img file="FDA0000545437400000014.GIF" wi="509" he="108" />其中x(k)表示转子当前在X方向的位移值,y(k)表示转子当前在Y方向的位移值;S26、计算加权电流‑位移偏差<img file="FDA0000545437400000015.GIF" wi="499" he="108" />S27、令<maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mi>&phi;</mi><mrow><mo>(</mo><mi>k</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open='[' close=']'><mtable><mtr><mtd><mi>sin</mi><mi>k&Omega;</mi><msub><mi>T</mi><mi>S</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>cos</mi><mi>k&Omega;</mi><msub><mi>T</mi><mi>S</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000545437400000016.GIF" wi="421" he="158" /></maths>其中Ω表示转子的当前转动角频率,并计算g(k)=P(k‑1)φ(k)(λ+φ(k)<sup>T</sup>P(k‑1)φ(k))<sup>‑1</sup>;S28、计算θ<sub>c</sub>(k)=θ<sub>c</sub>(k‑1)+g(k)ε(k);S29、计算P(k)=λ<sup>‑1</sup>P(k‑1)‑λ<sup>‑1</sup>g(k)φ(k)<sup>T</sup>P(k‑1);S30、计算补偿值v(k)=θ<sub>c</sub>(k)<sup>T</sup>φ(k);S31、返回步骤S23继续计算,直到k达到预设值;S3、将所述补偿值与预设的转子工作点的位置值相加,得到补偿后的设定工作点位置;S4、根据补偿后的设定工作点位置和转子当前位移值计算输出电流指令;S5、将输出电流指令转换成电流值;S6、将所述电流值转换成控制所述转子位置的电磁力,利用所述电磁力控制所述转子位置,从而减小基座的振动。
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