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公开(公告)号：CN112152515A
公开(公告)日：2020-12-29
申请号：CN202010854618.X
申请日：2020-08-24
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 , 北京航空航天大学
IPC分类号： H02N15/00
摘要： 本公开涉及一种磁悬浮转子系统及其极微振动控制方法和控制装置，该控制方法包括：获取质心位置处的转子动力学模型，并基于该转子动力学模型推导得到磁轴承位置处的不平衡振动模型；其后，结合基于转子的位置信息得到的磁轴承位置处的位移测量信号，建立系统模型；基于自抗扰控制原理，将系统模型引入扰动分离扩张状态观测器，同步精确估计系统各通道的位移、不平衡量及其他扰动参量，基于此，建立自抗扰控制器，可使转子绕惯性轴旋转，实现系统的极微振动控制。本技术方案具有控制精度高、抗扰能力强和可实现闭环振动抑制等优点，有利于实现精密仪器设备加工制造中磁悬浮分子泵的高性能运行，及航天器姿态控制中磁悬浮控制力矩陀螺的稳定控制。
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公开(公告)号：CN112152515B
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202010854618.X
申请日：2020-08-24
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 , 北京航空航天大学
IPC分类号： H02N15/00
摘要： 本公开涉及一种磁悬浮转子系统及其极微振动控制方法和控制装置，该控制方法包括：获取质心位置处的转子动力学模型，并基于该转子动力学模型推导得到磁轴承位置处的不平衡振动模型；其后，结合基于转子的位置信息得到的磁轴承位置处的位移测量信号，建立系统模型；基于自抗扰控制原理，将系统模型引入扰动分离扩张状态观测器，同步精确估计系统各通道的位移、不平衡量及其他扰动参量，基于此，建立自抗扰控制器，可使转子绕惯性轴旋转，实现系统的极微振动控制。本技术方案具有控制精度高、抗扰能力强和可实现闭环振动抑制等优点，有利于实现精密仪器设备加工制造中磁悬浮分子泵的高性能运行，及航天器姿态控制中磁悬浮控制力矩陀螺的稳定控制。
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公开(公告)号：CN114776708A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210422896.7
申请日：2022-04-21
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种变工作点磁轴承稳定控制系统，包括：轴承‑转子系统、若干个传感器探头、控制模块和执行器；轴承‑转子系统用于基于轴承的电磁力支撑转子实现悬浮；传感器探头用于在轴承支撑转子悬浮的过程中，采集轴承的位移数据并输出到控制模块中；控制模块用于基于轴承的位移数据计算获得控制信号；执行器用于基于控制信号稳定转子。本发明提出了一种考虑变工作点的磁轴承非线性控制系统，采用非线性系统反馈线性化抑制转速引起的强陀螺效应的影响，采用鲁棒控制器抑制轴承系统变工作点引起内部支承刚度参数摄动，最终实现磁轴承转子系统在变工作点的状态下强陀螺效应的抑制。
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公开(公告)号：CN112857348A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202011628027.7
申请日：2020-12-31
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种利用磁悬浮轴承的角速度测量方法，通过训练神经网络实现航天器姿态角的逆解算，在训练神经网络时，将磁轴承控制系统径向两路位移信号和电磁驱动电流信号作为训练样本，将航天器的姿态角速率作为训练样本的标签，此外为避免出现上述姿态逆解算误差，采用基于卷积数据预处理的BP神经网络进行训练，通过对电磁力矩电流信号的卷积，可将当前时刻的上一时刻和下一时刻电流信号考虑在内，再使用梯度下降法对基于卷积数据预处理的BP神经网络进行训练，确定卷积BP网络权值和偏置项的值，最后将BP神经网络编入到陀螺仪姿态控制系统中就可以实时检测当天航天器的姿态角速度，提高姿控系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN112857348B
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202011628027.7
申请日：2020-12-31
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种利用磁悬浮轴承的角速度测量方法，通过训练神经网络实现航天器姿态角的逆解算，在训练神经网络时，将磁轴承控制系统径向两路位移信号和电磁驱动电流信号作为训练样本，将航天器的姿态角速率作为训练样本的标签，此外为避免出现上述姿态逆解算误差，采用基于卷积数据预处理的BP神经网络进行训练，通过对电磁力矩电流信号的卷积，可将当前时刻的上一时刻和下一时刻电流信号考虑在内，再使用梯度下降法对基于卷积数据预处理的BP神经网络进行训练，确定卷积BP网络权值和偏置项的值，最后将BP神经网络编入到陀螺仪姿态控制系统中就可以实时检测当天航天器姿态角速度，提高姿控系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN114776708B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202210422896.7
申请日：2022-04-21
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种变工作点磁轴承稳定控制系统，包括：轴承‑转子系统、若干个传感器探头、控制模块和执行器；轴承‑转子系统用于基于轴承的电磁力支撑转子实现悬浮；传感器探头用于在轴承支撑转子悬浮的过程中，采集轴承的位移数据并输出到控制模块中；控制模块用于基于轴承的位移数据计算获得控制信号；执行器用于基于控制信号稳定转子。本发明提出了一种考虑变工作点的磁轴承非线性控制系统，采用非线性系统反馈线性化抑制转速引起的强陀螺效应的影响，采用鲁棒控制器抑制轴承系统变工作点引起内部支承刚度参数摄动，最终实现磁轴承转子系统在变工作点的状态下强陀螺效应的抑制。
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