磁悬浮高速离心式鼓风机的喘振检测

针对磁悬浮高速离心式鼓风机的喘振问题,提出了一种基于磁悬浮轴承的喘振检测方法。该方法采用通用同频陷波器滤除转子位移中的同频分量,消除了同频扰动对喘振检测的影响;通过分析不同收敛因子对喘振频率估计的作用,基于自适应估计提出了变收敛因子的喘振频率和幅值估计方法,减小了低频信号的干扰,提高了喘振信号检测的快速响应能力。最后,分析了改进检测算法的收敛性,并在100kW磁悬浮离心式鼓风机测试系统上进行了实验验证。实验结果表明,改进后的喘振检测算法可在喘振发生前检测出喘振先兆旋转失速信号,在喘振发生0.23s内检测出喘振信号,较改进前的检测结果提高了2.6s。该检测方法无需外加其它检测单元,算法简单、快速,计算量小、并可有效地反映喘振发生过程中频率与振幅的变化。     

涡街流量计信号估计的自适应陷波方法

本文提出采用自适应陷波方法计算涡街流量计输信号的频率,并给出实验结果。流量计信号为一窄带信号,自适应陷波抑制一个特定的涡街频率,并且几乎不受位于带宽以外频率的影响。此自适应陷波器只需估计一个参数,频率计算非常简单,与以前的频率估计方法相比,它以前的频率估计方法相比,它有许多优点,是一种有效的新方法。     

基于相位偏移自适应LMS算法的电磁轴承柔性转子系统多频激励补偿控制

针对电磁轴承柔性转子系统在实际工作中受到多频激励的问题,提出了一种基于相位偏移自适应最小均方(Least mean square,LMS)算法的陷波滤波器,从而实现对多频激励的补偿控制.首先建立了电磁轴承柔性转子系统的动力学模型,给出了反馈补偿控制系统的闭环传递函数;然后推导了基于相位偏移自适应LMS算法的陷波器的脉冲传递函数,分析了相位偏移角对陷波器频率特性和闭环系统稳定性的影响,通过分析不同转速段控制系统的根轨迹,得到了全转速范围内使闭环控制系统保持稳定的相位偏移角;最后分别在不平衡激励和多频激励条件下对电磁轴承柔性转子系统振动控制性能进行了仿真分析,结果说明了所提出的基于相位偏移自适应LMS算法的陷波器能有效地抑制柔性转子的多频振动.     

基于粒子群优化的数字多频陷波滤波器设计

数字多频陷波滤波器用于同时滤除或抑制数字信号中的多个频率分量,粒子群优化是模拟鸟群迁徙行为的元启发式搜索方法.以改进的粒子群优化算法为基础,提出了数字多频陷波滤波器的设计方法,它通过优化配置陷波系统的极点位置,实现了具有稳定特性的陷波系统的优化设计.所提设计方法的有效性和实用性,得到了一系列仿真实验的具体验证.     

一种船舶电网频率检测方法研究

基于LMP(Least Mean Power,最小平均功率)自适应算法的直接型二阶IIR陷波器检测船舶电网频率的新方法抗干扰能力强、易于实现,能在半个工频周期内快速准确地检测电网频率。应用MATLAB/SIMULINK对基于自适应陷波器的检测模型就稳定电网频率、电网频率阶跃、电网频率斜坡变化三种情况进行了仿真分析,仿真结果验证了该频率检测方法实时、精确的特点。     

基于自适应浸入和不变理论的转子多频振动靶向抑制

旋转机械转子在运行过程中受到周期性干扰力的激励，振动频率多与转子转速相关，呈现出同频、整数倍频和分频的特点。针对旋转机械所受的多频激励，将转子振动的各频率成分作为抑制靶点，将电磁作动器作为执行机构，提出一种基于自适应浸入和不变理论的转子多频振动靶向抑制方法。该方法在笛卡尔转换坐标系下对多频激励进行矢量分解，将高阶非线性系统浸入到低阶目标系统，且设计的控制算法使目标系统的像具有不变流形吸引性。设计陷波滤波器，提取振动信号的频率成分，该滤波器可根据实时转速自调整陷波频率，以应对转速波动的影响，满足多转速抑制的需要。建立转子-轴承-电磁作动器系统的有限元模型以及实时控制试验台，仿真和试验结果表明，所提方法可以有效地抑制转子多频振动，且鲁棒性较好。     

高精度的科氏流量计频率估计方法及应用

为提高科氏流量计的流量测量精度,在分析科氏流量计现有频率估计方法问题的基础上,提出一种高精度的科氏流量计频率估计方法。采用FFT法对流量信号进行短时频率估计,以提高陷波器收敛速度;利用负反馈控制原理,通过设置一个评价因子来实时监测调整陷波参数,实现信号频率的长时跟踪。文中阐述了所提方法的基本思路、具体措施和实现步骤。仿真结果表明,所提方法可实现信号频率的快速估计,长时跟踪精度更高,普适性更强。工程应用也证实了所提方法的有效性。     

时变信号频率跟踪的一种新自适应陷波器方法

针对频率、幅值和相位均发生变化的时变信号,现有自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在信号频率跟踪精确性和稳定性不足的问题,为此提出了一种基于新误差函数的ANF时变信号频率跟踪方法,通过新误差函数改善自适应算法收敛至最优频率解的精度与速度,以提高时变信号频率跟踪的精确性和稳定性。给出了新误差函数分析结果,新ANF方法实现步骤和该频率估计方法的Cramer-Rao下限。通过计算与现有ANF的时变信号频率跟踪方法性能进行了比较分析,并针对科里奥利质量流量计时变信号进行了现场实验验证。结果表明,该方法具有收敛速度快、跟踪精度高、更接近Cramer-Rao下限和抗噪性好的优点。     

双端谐振型SAW扭矩传感器信号提取与处理的研究

针对应用于车载EPS系统中的双端谐振型SAW扭矩传感器的信号提取与频率估计困难的问题,提出一种新的估算方法。该方法在M-Rife算法的基础上利用Welch算法计算功率谱及最大谱线,代替原有的FFT过程,提高了估计准确性。当估计频率不在规定的中心区域内时,用Quinn算法来判断频移系数进而确定频移方向,而后重新利用Rife算法进行频率估计。仿真和试验结果表明,改进的算法在估计双端谐振型SAW扭矩传感器的频率信号方面具有较好的精度,估计结果明显优于单独使用M-Rife算法,符合EPS系统对扭矩传感器的要求。     

基于陷波器滤波的磁悬浮浮筏主动隔振前馈控制研究

磁悬浮浮筏主动隔振前馈控制系统中,参考信号频率复杂多变,次级振动与控制通道输出的叠加造成参考信号不稳定且存在时变性,这会导致整个控制系统失效。为此,提出一种陷波器滤波的FXLMS前馈控制算法,该算法利用多个自适应滤波系统分块处理,减小参考信号不稳定的影响,提高系统的收敛速度。以多个不同频率、幅值、相位的正弦扰动信号作为参考信号进行了仿真分析,仿真结果表明,该算法能有效抵消多谐波扰动,有良好的隔振效果。