自适应控制器及磁悬浮压缩机叶顶间隙的在线调节方法技术

本发明专利技术适用于压缩机领域，公开了自适应控制器及磁悬浮压缩机叶顶间隙的在线调节方法，磁悬浮压缩机叶顶间隙的在线调节方法通过自适应控制器实施，自适应控制器根据磁悬浮转子所在的平衡位置自动调整控制参数，保证想要的系统响应性能，磁悬浮压缩机叶顶间隙的在线调节方法包括：根据所需叶顶间隙调整磁悬浮压缩机的转子的平衡位置；自适应控制器自适应调整控制参数后输出控制信号控制磁悬浮压缩机的磁悬浮轴承以使转子稳定于平衡位置；当压缩机转子的平衡位置改变时，自适应控制器的控制参数自动更改，无需手动调试参数，依然能保证系统的稳定和良好的响应性能，保证压缩机正常运行时实现叶顶间隙的实时调节。行时实现叶顶间隙的实时调节。行时实现叶顶间隙的实时调节。

【技术实现步骤摘要】
自适应控制器及磁悬浮压缩机叶顶间隙的在线调节方法


[0001]本专利技术涉及压缩机领域，尤其涉及自适应控制器及磁悬浮压缩机叶顶间隙的在线调节方法。

技术介绍

[0002]目前国际上普遍采用离心式冷压缩机对过冷槽减压降温来获得大流量超流氦。主动式磁悬浮轴承利用电磁力将转子无摩擦无润滑地悬浮于空间，具有无磨损、高转速、寿命长等普适优点。主动式磁悬浮轴承还能通过设计控制算法以达到期望性能，实现压缩机稳定、高效运行。因此，主动式磁悬浮轴承是当前超流氦制冷系统中冷压缩机转子支撑部件的最佳选择。
[0003]图4给出了现有技术中磁悬浮压缩机叶顶间隙示意图，在使用过程中，通过控制转子推力盘的轴向位置，可调节压缩机叶顶间隙，从而可以获得磁悬浮压缩机不同运行工况下的特定性能，例如，较小的叶顶间隙有利于提高压比和效率；当流量增加时则需要及时增加叶顶间隙，拓宽压缩机稳定运行区域，以达到预防喘振的效果。此外，压缩机在停机阶段，需要较大叶顶间隙以防止复温较快的叶轮和复温较慢的蜗壳由于热变形导致的粘结损坏，影响下次正常开机。因此，在叶顶间隙范围内，转子能鲁棒、平稳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自适应控制器，其特征在于，用于控制磁悬浮轴承系统，所述自适应控制器包括用于将磁悬浮轴承系统的极点从复平面的右半平面移动到左半平面的状态控制器，所述自适应控制器采用如下方法构建：构建磁悬浮轴承系统的非仿射参数依赖型LPV数学模型；基于磁悬浮轴承系统的非仿射参数依赖型LPV数学模型和自适应控制器构建闭环系统的状态空间模型；根据闭环系统的预设响应特性得到自适应控制器随磁悬浮转子平衡位置动态变化的控制参数的关系式，控制参数包括状态反馈器的参数和稳态误差系数；随磁悬浮转子平衡位置动态变化的状态反馈器和稳态误差系数构成动态变化的自适应控制器。2.如权利要求1所述的自适应控制器，其特征在于，所述磁悬浮轴承系统的非仿射参数依赖型LPV数学模型表示为：式中，x表示状态向量，表示转子的轴向速度和加速度，y表示输出向量，f表示外界干扰力，u表示自适应控制器输出信号，x
10
为转子轴向平衡时距离上轴向磁悬浮轴承的位移，转子平衡时距离下轴向磁悬浮轴承的位移x
20
，且x
10
+x
20
＝x0，x0表示轴向磁悬浮轴承总气隙；转子质量记为m，偏置电流记为i0，控制电流记为i，转子偏离偏置位置的位移记为x；轴向磁轴承的电流刚度记为k
i
(x
10
)，轴向磁轴承的位移刚度记为k
x
(x
10
)，k1和k2分别表示上下轴向磁悬浮轴承的轴承参数；轴向磁悬浮轴承的轴承参数；C(x10)＝[1 0]，D
u
(x
10
)＝0，D
f
(x
10
)＝0，f＝1；3.如权利要求2所述的自适应控制器，其特征在于，k1和k2关系式分别为：关系式分别为：式中，μ0为真空磁导率，A1和A2分别是上下轴向磁轴承的磁极面积，N1和N2分别是上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张舒月，伍继浩，龚领会，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：