一种四自由度径向振动抑制策略制造技术

本发明专利技术公开了一种四自由度径向振动抑制策略，属于四自由度悬浮系统控制技术领域，通过在电机机壳上增加两个90

【技术实现步骤摘要】
一种四自由度径向振动抑制策略


[0001]本专利技术涉及一种四自由度径向振动抑制策略，属于四自由度悬浮系统控制


技术介绍

[0002]随着电机功率的逐渐增长，传统机械轴承将不再适用于用高速、大功率电机应用场合，将导致轴承磨损严重。基于此，取消原有机械轴承，并通过在原有转轴上增加两个径向磁轴承，使得传统电机具备四自由度悬浮能力。然而，传统四自由度悬浮系统仅能抑制磁轴承处振动力，而无法消除电机处的振动，采用无轴承电机技术，在电机定子内增加一套悬浮绕组，使得电机同样具备径向力控制功能，从而进一步减小系统振动。
[0003]然而，当电机、两个径向磁轴承均具备径向力主动控制功能后，三者径向力间的协调问题则尤为重要。若控制不当，则容易出现机壳振动加剧的现象，同时也增加系统的结构应力，不利于悬浮系统的稳定运行。因此，如何减小转轴的振动成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提出一种四自由度径向振动抑制策略，采用无轴承电机、两个径向磁轴承的径向力协调控制方法，从而减小甚至消除系统结构振动。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四自由度径向振动抑制策略，应用于一种四自由度悬浮系统，其特征在于，所述一种四自由度悬浮系统包括无轴承电机、第一径向磁轴承、第二径向磁轴承、第一振动加速度传感器与第二振动加速度传感器，所述第一振动加速度传感器和所述第二振动加速度传感器放置在所述无轴承电机的机壳上，包括，步骤S1，所述第一振动加速度传感器和所述第二振动加速度传感器实时采集所述无轴承电机的机壳的振动加速度a
x
与振动加速度a
y
，经过低通滤波器后输出振动加速度a
x1
与振动加速度a
y1
，并获得合成振动加速度a
s
；步骤S2，根据机壳的振动力分布特性，将所述振动加速度a
x
、所述振动加速度a
y
采用LMS自适应滤波算法估算得到第一径向磁轴承、第二径向磁轴承处的振动力，进而获得第一径向磁轴承x方向补偿电流Δi
x1
、第一径向磁轴承y方向补偿电流Δi
y1
、第二径向磁轴承x方向补偿电流Δi
x2
、第二径向磁轴承y方向补偿电流Δi
y2
；步骤S3，将第一径向磁轴承x方向位移反馈信号x1与第一径向磁轴承x方向给定位移信号x
1*
作差，经过第一位移控制环输出第一径向磁轴承x方向初始给定电流i
x1*
；将第一径向磁轴承y方向位移反馈信号y1与第一径向磁轴承y方向给定位移信号y
1*
作差，经过第二位移控制环输出第一径向磁轴承y方向初始给定电流i
y1*
；将第二径向磁轴承x方向位移反馈信号x2与第二径向磁轴承x方向给定位移信号x
2*
作差，经过第三位移控制环输出第二径向磁轴承x方向初始给定电流i
x2*
；将第二径向磁轴承y方向位移反馈信号y2与第二径向磁轴承y方向给定位移信号y
2*
作差，经过第四位移控制环输出第二径向磁轴承y方向初始给定电流i
y2*
；步骤S4，将所述合成振动加速度a
s
与给定加速度a
s*
作差，经过加速度控制环获得无轴承电机的悬浮绕组给定电流i
s*
；同时，将所述第一径向磁轴承x方向补偿电流Δi
x1
与所述第一径向磁轴承x方向初始给定电流i
x1*
作运算获得第一径向磁轴承x方向实际控制给定电流i
xa1*
；将所述第一径向磁轴承y方向补偿电流Δi
y1
与所述第一径向磁轴承y方向初始给定电流i

【专利技术属性】
技术研发人员：俞强，曹鑫，邓智泉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：