基于改进自适应陷波器的电磁轴承支承转子自动平衡控制EI北大核心CSCD |
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引用本文: | 仝宇,田中梁,乔朝阳,刘梦龙,孙岩桦.基于改进自适应陷波器的电磁轴承支承转子自动平衡控制EI北大核心CSCD[J].振动与冲击,2023(8):51-61+78. |
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作者姓名: | 仝宇 田中梁 乔朝阳 刘梦龙 孙岩桦 |
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作者单位: | 西安交通大学机械工程学院 |
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基金项目: | 陕西省重点研发计划项目(2017ZDXM-GY-013); |
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摘 要: | 针对转速信息未知情况下的电磁轴承支承转子不平衡振动抑制问题,提出一种基于改进自适应陷波器(adaptive notch filter,ANF)的自动平衡控制算法。首先,对传统ANF的结构和工作原理进行分析,讨论了相关控制参数的选取原则,并针对电磁轴承闭环系统嵌入ANF导致的低转速区失稳,设计了最优相位补偿器,在保证全转速范围稳定的情况下进一步优化陷波性能;然后,根据相位补偿ANF输入输出信号之间的相位关系,设计了转速估器,通过变增益和归一化处理,不仅平衡了算法收敛速度和估计精度之间的矛盾,同时保证了各转速下的收敛特性一致;最后,通过仿真分析和试验研究对提出的算法进行验证。结果表明,设计的算法能对未知的转子转速进行快速准确的估计,从而消除控制电流和电磁力中的转速同频分量,大幅抑制传递到基座上的振动力。该方法简化了轴承结构、降低了生产成本、实现了无转速传感器的自动平衡控制,在工业磁轴承领域有很好的应用前景。
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关 键 词: | 主动电磁轴承 陷波器 转速估计 自动平衡 振动抑制 |
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