专利名称：减小磁力轴承系统中基座振动的方法
技术领域：
本发明涉及磁力轴承系统技术领域，特别是涉及一种减小磁力轴承系统中基座振动的方法。
背景技术：
磁力轴承系统是一种无摩擦、不需润滑的轴承系统，适用于某些具有特殊需求的旋转机械，目前磁力轴承的应用已日益广泛。磁力轴承系统工作时，转子受电磁力作用而保持在悬浮状态，与定子组件无接触。磁力轴承本身是不稳定的，因此需要实时地根据转子的位置调节电磁力，才能保证转子稳定地悬浮在工作位置。磁力轴承的电磁力的调节是通过调节轴承电流实现的。传统的磁力轴承控制方法中，一般只是根据转子的位置以及转子位置变化的速度 调节轴承电磁力。当转子高速旋转时，在不平衡力的作用下，转子将偏离工作位置，而此时控制方法只是被动地调节转子位置，力图将转子轴线恢复到设定的工作位置。由于调节转子位置是通过调节磁力轴承的电磁力实现的，当磁力轴承将电磁力施加于转子时，转子也将同样大小的反作用力施加于磁力轴承。当转子高速旋转时，为了调节转子位置，磁力轴承将高频交变的电磁力施加于转子，并受到同样大小的高频交变的反作用力。这种反作用力通过磁力轴承组件传递到系统机架，并使基座产生一定幅度的振动。在一些旋转机械应用场合，对基座振动幅度要求较高，此时采用传统控制策略的磁力轴承系统因基座振动较大，将无法满足应用要求。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是如何减小磁力轴承系统中基座的振动。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本发明提供一种减小磁力轴承系统中基座振动的方法，包括以下步骤SI、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，并根据预设的转子工作点位置计算控制指令；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。
优选地，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Ts以及加权因子α ；
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S22、初始化迭代步数k = O、逆协方差矩阵
权利要求
1.一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 51、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； 52、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； 53、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； 54、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； 55、将输出电流指令转换成电流值； 56、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。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤S2中计算所述补偿值具体包括 521、设定遗忘因子λ、采样周期Ts以及加权因子α； 522、初始化迭代步数k= O、逆协方差矩阵
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述磁力轴承系统中的位移传感器采集所述转子当前在X方向的位移值以及转子当前在Y方向的位移值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用磁力轴承系统中的电流传感器采集磁力轴承当前在径向X方向和Y方向的电流。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用磁力轴承系统中的转速传感器采集转子的当前转动角频率。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用磁力轴承系统中的功率放大器将输出电流指令转换成电流值。
7.如权利要求2飞中任一项所述的方法，其特征在于，利用磁力轴承系统中的磁力轴承将所述电流值转换成控制所述转子位置的电磁力。
全文摘要
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。
文档编号F16F6/00GK102829116SQ20121031095
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者孙喆, 莫逆, 时振刚, 石磊, 赵晶晶 申请人:清华大学