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一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法技术方案

技术编号:40513230 阅读:18 留言:0更新日期:2024-03-01 13:29
本发明专利技术公开了一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,包括以下步骤:1)建立系统的减缩动力学方程;2)通过改进的轨迹跟踪法以及不平衡状态建立系统的增广状态方程,并对其构建增广卡尔曼滤波器;3)定义优化性能函数,利用基于有效集的序列二次规划法求解最优正压力;4)对于给定的正压力,利用无模型自适应控制方法调整控制电流。本发明专利技术通过引入不平衡状态重构实现了转子响应的在线预测;并进一步通过对控制器以及预测时域分配不同的采样时间来保证非线性规划问题能够及时求解,实现了转子系统振动的在线控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于转子振动主动控制领域,具体涉及一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法


技术介绍

1、出于对速度、效率、功率密度最大化等性能指标的追求,以航空发动机及地面燃气轮机为代表的现代大型旋转机械具有较高的工作转速以及紧凑的结构布局。这导致旋转机械的启停、变工况时就有可能使转子系统穿越多阶临界转速,过临界转速区过大的振动可能造成严重的动静碰摩、威胁机组的安全稳定运行。因此,引入额外的阻尼来对转子过临界转速区的振动进行控制是必要的。

2、主控式干摩擦阻尼器是近数十年来发展起来的一种新型可控阻尼器,具有结构简单、响应速度快、对温度敏感性低等优点,在转子过临界转速区的振动主动控制领域得到了大量研究。然而,现有主控式干摩擦阻尼器的正压力控制策略仍存在一些不足。一方面,以比例积分控制方法为代表的反馈控制方法受限于传感器位置,当受控目标位置处无法安装传感器时,这些基于直接测量信号的反馈控制方法就无法对转子振动进行有效控制;同时,以转子系统单个目标位置处的振动作为控制目标也导致这些控制策略难以处理具有多个振动控制目标的情况;最严重的是,当旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,步骤1)通过模态截断方法来得到系统的减缩动力学方程,具体为:采用Timoshenko梁单元离散转子并基于Lagrange方程以得到主控式干摩擦阻尼器-转子系统在恒定转速下的动力学方程为:

3.根据权利要求2所述的一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,步骤2)中,基于轨迹跟踪法,式(3)中通过速度表示的方向向量能够被表示为:

4.根据权利要求2所述的一种...

【技术特征摘要】

1.一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,步骤1)通过模态截断方法来得到系统的减缩动力学方程,具体为:采用timoshenko梁单元离散转子并基于lagrange方程以得到主控式干摩擦阻尼器-转子系统在恒定转速下的动力学方程为:

3.根据权利要求2所述的一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,步骤2)中,基于轨迹跟踪法,式(3)中通过速度表示的方向向量能够被表示为:

4.根据权利要求2所述的一种主控式干摩擦阻尼器转子系统多速率模型预测控制方法,其特征在于,步骤2)...

【专利技术属性】
技术研发人员:祝长生蒋明宏
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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