一种基于同频位移自适应滤波的自动平衡磁悬浮转子系统

摘要

本发明提供一种基于同频位移自适应滤波的自动平衡磁悬浮转子系统，包括同频位移自适应滤波器、前馈补偿器、控制器、功放、电磁铁、转子和位移传感器。同频位移自适应滤波器将转子位移信号精确分离为与转子转速同频的位移信号和非同频的位移信号，非同频位移信号输至控制器同时保证同频电流刚度力为零，而同频位移信号输至前馈补偿器以消除同频位移刚度力，两者结合从而消除了同频磁轴承力，实现了转子的自动平衡。本发明针对转子转速检测误差严重影响自动平衡精度的问题，采用同频位移自适应滤波器估计并跟踪转子转速，显著提高了同频位移信号的检测精度，从而大幅度提高了磁悬浮转子的自动平衡精度，且简便易行，特别适用于实际磁悬浮转子系统。

主权项

一种基于同频位移自适应滤波的自动平衡磁悬浮转子系统，其特征在于：包括同频位移自适应滤波器（1）、前馈补偿器（2）、控制器（3）、功放（4）、电磁铁（5）、转子（6）和位移传感器（7），其中，位移传感器（7）实时检测转子（6）的位置，将转子位移转化为电压信号；同频位移自适应滤波器（1）接收位移传感器（7）输出的转子位移信号，实施自适应滤波算法，对磁悬浮转子转速进行估计并自动跟踪，将转子位移信号精确分离为同频位移信号和非同频位移信号；控制器（3）接收非同频位移信号，产生非同频控制信号且保证同频电流刚度力为零；前馈补偿器（2）接收同频位移信号，产生同频补偿信号以消除同频位移刚度力；前馈补偿器（2）输出的同频补偿信号与控制器（3）输出的非同频控制信号相加后作为总控制信号输入至功放（4）；功放（4）将总控制信号进行功率放大并输出电流，驱动电磁铁（5）产生相应的电磁力，吸引转子（6）使其稳定悬浮，同时实现了转子（6）的自动平衡。