一种基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法技术

技术编号:43800906 阅读:23 留言:0更新日期:2024-12-27 13:20
在磁悬浮轴承的控制领域中,本发明专利技术提供一种基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,包括:磁悬浮轴承数学模型构建;位移传感器和功率放大器的数学模型构建;磁悬浮轴承运动力学分析;PID控制器构建;改进PINN神经网络构建;基于强化学习的模型预测控制器构建;主导控制器构建;三种控制算法的因子系数选择与调节,基于五自由度混合磁悬浮轴承中定转子间隙与电磁力间的数学模型和磁悬浮转子的运动力学特征,借助由PID控制器、PINN神经网络控制器和基于强化学习的模型预测控制器所组成的特征主导控制器对磁悬浮轴承进行镇定矫正,能够实现更为精确和稳定的控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁悬浮轴承的控制,尤其涉及一种基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法


技术介绍

1、随着在航空航天、交通、机械制造、医疗设备等领域的快速发展,旋转机械设备正朝着高速化、智能化、高精度等方向发展,而支承单元的性能至关重要,直接决定了设备的可靠性以及长期运行的稳定性。而传统的机械轴承不可避免的会产生机械磨损、散热效率低、润滑油污染等问题使机械轴承性能恶化,而高精度和高稳定性的磁悬浮轴承系统越来越多地被用于各种高端机械设备中,例如高速旋转机械和精密测量设备。磁悬浮轴承的控制技术是保证这些系统高效运行的关键技术之一。传统的控制方法如pid控制虽然在许多工业应用中表现出色,但在处理非线性系统和参数不确定性方面存在一定局限性。

2、在工业生产实际当中,由于磁悬浮轴承系统悬浮间隙小、非线性、耦合严重等原因磁悬浮轴承的准确数学模型的建立较为困难,且开环不稳定系统控制难度较高,也是因此虽然近些年来对磁悬浮控制的研究有所进展,却依然不能满足大规模工程应用的需要。此外,大多数研究都是针对刚性转子或跨阶后处于稳定状态的转子,当转子跨越临界转速时,转本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述根据磁悬浮原理、磁路安培环路定理、牛顿定律和磁悬浮轴承内部部件的静态数学关系,建立磁悬浮轴承的微分方程包括:

3.根据权利要求2所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述建立位移传感器数学模型、功率放大器数学模型,并对所述磁悬浮轴承的微分方程转换为拉普拉斯模型得到磁悬浮轴承差动控制模型包括:

4.根据权利要求3所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述根据磁悬浮原理、磁路安培环路定理、牛顿定律和磁悬浮轴承内部部件的静态数学关系,建立磁悬浮轴承的微分方程包括:

3.根据权利要求2所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述建立位移传感器数学模型、功率放大器数学模型,并对所述磁悬浮轴承的微分方程转换为拉普拉斯模型得到磁悬浮轴承差动控制模型包括:

4.根据权利要求3所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述根据所述磁悬浮轴承差动控制模型和所述运动力学模型,构建增量式pid控制模块包括;

5.根据权利要求4所述的基于特征主导控制的磁悬浮轴承控制器构造方法,其特征在于,所述基于所述增量式pid控制模块,构建并训...

【专利技术属性】
技术研发人员:李静高泽旭项晓菲纪柯柯朱积坤陈军张社政
申请(专利权)人:北京科技大学
类型:发明
国别省市:

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