一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法技术方案

技术编号:42233374 阅读:26 留言:0更新日期:2024-08-02 13:48
本申请涉及一种电磁轴承‑柔性转子系统多目标优化控制方法,它包括如下步骤:通过有限元法构建电磁轴承‑柔性转子系统并使用模态截断法进行降阶;构建状态观测器,建立虚拟同位系统;构建状态解耦器对所述电磁轴承‑柔性转子系统进行解耦;构建PD控制器作为主控制器,建立电磁轴承‑柔性转子稳定控制全系统;采用多维可视化法对所述PD控制器参数进行多目标寻优,并使用优选的PD参数值对电磁轴承‑柔性转子系统进行控制。本发明专利技术解决了柔性转子的位移传感器安装位置与电磁轴承不同位问题,改善了系统因为强耦合导致转动不平稳的问题,并有效避免了在多目标多约束下传统方法调参费时费力,且难以获得全局最优解的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电磁轴承-柔性转子系统控制领域,具体涉及一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法


技术介绍

1、受限于物理结构兼容性问题,传感器往往与电磁轴承不安装在同一位置,使得传感器无法准确测量电磁轴承处的转子位移,这种不同位现象将引起系统振动甚至失稳。另外输入输出变量间的强耦合也是影响电磁轴承-柔性转子系统稳定运行的重要因素。现有技术中通过观测器将传感器处位移转换为电磁轴承处位移,从而实现了系统虚拟同位;而针对耦合控制问题,常用方法有模态解耦、交叉反馈解耦和状态反馈解耦等,但这些解耦方式大多都是基于刚性转子系统,缺少在柔性转子系统中的研究。

2、此外,经解耦后的子系统仍是一个开环不稳定系统,需要再加入闭环控制器才能使转子系统保持稳定。常用的控制方法有pid控制、鲁棒控制、内模控制和特征结构配置法等。pid控制器具有结构简单、鲁棒性强等优点,是电磁轴承转子系统振动控制中最常用的控制方法。对于pid控制器来说,参数的整定很大程度上决定了控制性能的好坏。凭借试凑法或z-n参数整定法等传统方法调参费时费力,且十分依赖设计者经验,还很难实现多个控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,所述步骤S1的具体方法步骤为:

3.根据权利要求2所述的一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,所述状态观测器的状态空间表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,所述状态解耦器内设置有输入补偿矩阵Lc和状态反馈矩阵Kc,状态解耦器的输入v经过输入补偿矩阵Lc处理后,与经过状态反馈矩阵Kc处理后的电磁轴承-柔性转子系统降阶后的系...

【技术特征摘要】

1.一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,所述步骤s1的具体方法步骤为:

3.根据权利要求2所述的一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,所述状态观测器的状态空间表达式为:

4.根据权利要求3所述的一种电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制方法,其特征在于,所述状态解耦器内设置有输入补偿矩阵lc和状态反馈矩阵kc,状态解耦器的输入v经过输入补偿矩阵lc处理后,与经过状态反馈矩阵kc处理后的电磁轴承-柔性转子系统降阶后的系统状态向量共同输入至电磁轴承-柔性转子系统,状态解耦器和所述mimo耦合系统共同构...

【专利技术属性】
技术研发人员:程柳峰陈亮亮靳晓光伍家驹黄志勇李美敏郭至城罗艺亮
申请(专利权)人:南昌航空大学
类型:发明
国别省市:

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