一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法，更具体地说，涉及一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法。
技术介绍
磁悬浮轴承系统(参见图1所示)一般包括：轴向磁悬浮轴承定子、径向磁悬浮轴承定子、径向位移传感器、轴向位移传感器、功率放大器、控制器、转子、电机定子、变频器以及保护轴承。主动磁悬浮轴承利用可控电磁力将转子悬浮在定子中间，位移传感器检测到的转子位移，与位移参考值做比较后，通过控制器转变为控制信号，然后经过功率放大器将其转化为通过磁悬浮轴承定子线圈中的控制电流，进而控制磁悬浮轴承定子所产生的电磁力来维持转子的稳定悬浮。主动磁悬浮轴承由于实现了无机械接触和电子控制，与普通轴承相比具有无接触、无润滑、无磨损、可支撑超高速转子以及轴承支撑特性可调等优点。基于上述的一系列优越性，主动磁悬浮轴承在工业中拥有着广泛的应用前景。目前，主动磁悬浮轴承已作为一种先进的机电一体化产品，在工业领域得到了一定的应用，如陀螺仪、高速电机、无轴承电机、航空发动机、人工心脏泵和分布式发电系统等。当转子在磁悬浮轴承支撑下高速旋转时，一旦发生转子受到突然强冲...
【技术保护点】
一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法，其步骤为：1)使用传感器采集磁悬浮轴承系统中传感器对应位置处的实时转子振动位移信号qs；2)将步骤1)中采集到的实时转子振动位移信号qs分别输入到设于控制器内的转子位置控制模块、转子速度控制模块和转子振幅及碰撞力评估模块内；3)转子振幅及碰撞力评估模块根据步骤1)中采集到的实时转子振动位移信号qs估算出碰撞力值和振幅值，并与转子振幅及碰撞力评估模块内设定的碰撞力阀值和振幅阀值相比较，判断估算出的碰撞力值和振幅值是否均小于设定的碰撞力阀值和振幅阀值；4)若根据步骤3)判断，发现估算出的碰撞力值和振幅值均小于设定的碰撞力阀值和...
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法，其步骤为：1)使用传感器采集磁悬浮轴承系统中传感器对应位置处的实时转子振动位移信号qs；2)将步骤1)中采集到的实时转子振动位移信号qs分别输入到设于控制器内的转子位置控制模块、转子速度控制模块和转子振幅及碰撞力评估模块内；3)转子振幅及碰撞力评估模块根据步骤1)中采集到的实时转子振动位移信号qs估算出碰撞力值和振幅值，并与转子振幅及碰撞力评估模块内设定的碰撞力阀值和振幅阀值相比较，判断估算出的碰撞力值和振幅值是否均小于设定的碰撞力阀值和振幅阀值；4)若根据步骤3)判断，发现估算出的碰撞力值和振幅值均小于设定的碰撞力阀值和振幅阀值，说明磁悬浮轴承系统处于正常情况，此时转子位置控制模块控制通道被选通，采用转子位置控制模块进行处理；5)转子位置控制模块对步骤1)中采集到的实时转子振动位移信号qs进行处理，处理结果经功率放大器后转化为通过径向磁悬浮轴承定子线圈内的控制电流，进而控制径向磁悬浮轴承定子所产生的电磁力，使得转子受到与转子偏离平衡位置方向相反的电磁吸引力合力；6)继续执行步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)和步骤5)，确保转子维持在要稳定悬浮的平衡位置；7)若根据步骤3)判断，发现估算出的碰撞力值大于设定的碰撞力阀值或者估算出的振幅值大于设定的振幅阀值，说明磁悬浮轴承系统可能发生短暂失控，此时转子速度控制模块控制通道被选通，采用转子速度控制模块进行处理；8)转子速度控制模块对步骤1)中采集到的实时转子振动位移信号qs进行处理，处理结果经功率放大器后转换为通过径向磁悬浮轴承定子线圈内的控制电流，进而控制径向磁悬浮轴承定子所产生的电磁力，使得转子受到与转子振动速度方向相反的电磁吸引力合力；9)继续执行步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤7)和步骤8)，直到经转子振幅及碰撞力评估模块判断发现连续N次估算出的碰撞力值均小于设定的碰撞力阀值，且该段时间内估算出的振幅值也小于设定的振幅阀值，就将转子速度控制模块切换为转子位置控制模块进行处理，执行步骤5)和步骤6)，以使得转子恢复到要稳定悬浮的平衡位置，实现再悬浮。2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮轴承系统短暂失控后能实现再悬浮的控制方法，其特征在于：步骤3)中估算碰撞力值和振幅值的步骤为：3-1)根据磁悬浮轴承系统中位移传感器、径向磁悬浮轴承定子、保护轴承相对于转子质心的安装位置尺寸，得出位移变换矩阵；3-2)根据位移变...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱益利，黄文生，朱锡芳，郑仲桥，张建生，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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