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公开(公告)号：CN115016266B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210602120.3
申请日：2022-05-30
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开一种基于分数阶重复控制的磁悬浮转子系统振动力抑制方法，建立含有转子质量不平衡和传感器谐波的磁悬浮转子系统动力学模型，然后针对由转子质量不平衡和传感器谐波引起的电流刚度力，采用奇次谐波分数阶重复控制算法进行抑制和采用基于PI控制的旋转坐标变换算法对由转子质量不平衡引起的位移刚度力进行补偿，实现磁悬浮转子系统振动力的完全抑制；奇次谐波分数阶重复控制算法对磁悬浮转子系统的奇次主导谐波扰动进行抑制，并分数阶延迟滤波器的设计提高抑制精度，减小计算负担；同时基于PI控制的旋转坐标变换算法无静差跟踪经变换后同频直流分量，使位移刚度力补偿精度提高。本发明实际应用中很方便，实现全工作转速范围内振动力抑制。
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公开(公告)号：CN117540547A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311491502.4
申请日：2023-11-09
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明公开了一种基于广义镜像法和粒子群算法的磁屏蔽舱内轴向多对方形均匀线圈优化设计方法。首先基于毕奥萨伐尔定律建立一对方形线圈对在空间内的磁场计算模型，并通过引入广义镜像法来解决由于均匀线圈与磁屏蔽舱铁磁边界耦合带来的磁场均匀度降低的问题。然后通过PSO(Particle Swarm Optimization)算法对线圈结构进行优化设计，在目标区域选取多个目标点，通过计算线圈在目标点产生的磁场，进而计算得到磁场均匀度作为优化目标函数，以各个轴向线圈的位置为未知参数，通过PSO算法进行优化，以使得目标区域的磁场均匀度最大化。本发明能够有效提高磁屏蔽舱内轴向多对方形均匀线圈产生磁场的均匀性。
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公开(公告)号：CN116598086A
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202310649147.2
申请日：2023-06-02
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明公开了一种内外补偿线圈组合的主动磁场补偿复合控制系统及方法，该系统包括磁屏蔽舱、外部线圈控制系统、内部线圈控制系统。通过外部线圈控制系统补偿磁屏蔽舱内部的剩余磁场和磁场扰动，通过内部线圈控制系统补偿磁屏蔽舱内部的磁场噪声；内外补偿线圈组合控制，降低了磁屏蔽舱的成本，提高了磁屏蔽舱内部磁场控制精度，扩大了内部可用空间利用率。本发明中的复合控制系统结构简单，易于实现，在实际应用中很方便，适用于实现极弱磁场高精度控制。
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公开(公告)号：CN115857332A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211406074.6
申请日：2022-11-10
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种基于状态观测PID的磁场扰动补偿方法。首先通过三轴磁场测量放大电路获得屏蔽室内的剩余磁场，然后搭建主动补偿系统，分析补偿线圈的闭环传递关系模型，采用基于扰动观测器的PID控制电路对屏蔽室内剩余磁场进行补偿并抑制主动磁补偿线圈的磁场扰动。相比于传统的PID控制器，基于状态观测器的控制方法不仅能使屏蔽室内的剩余磁场得到补偿，而且能够有效的抑制外部的不确定性扰动对补偿磁场的影响，提高了主动磁补偿系统在磁场补偿时的稳定性，并极大地改善了在补偿磁屏蔽室内剩余磁场时的动态性能。
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公开(公告)号：CN115016267A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210602126.0
申请日：2022-05-30
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮转子奇次谐波振动力抑制方法，步骤：建立包含质量不平衡和传感器谐波的磁悬浮转子动力学模型，基于二阶双模奇次重复控制器对磁悬浮转子奇次谐波振动力进行抑制，最后采用粒子群算法对二阶双模奇次重复控制器的权重因子和控制增益进行参数离线优化。二阶双模奇次重复控制器能实现奇次谐波分量的精确抑制，提高系统在转子转频摄动时的频率波动鲁棒性，同时减少延迟单元数以提高计算效率，加快系统的收敛速度。本发明中的二阶双模奇次重复控制器结构简单，在实际应用中很方便，适用于存在转子质量不平衡和传感器谐波的磁悬浮转子系统奇次谐波振动力的抑制。
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公开(公告)号：CN115016267B
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202210602126.0
申请日：2022-05-30
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮转子奇次谐波振动力抑制方法，步骤：建立包含质量不平衡和传感器谐波的磁悬浮转子动力学模型，基于二阶双模奇次重复控制器对磁悬浮转子奇次谐波振动力进行抑制，最后采用粒子群算法对二阶双模奇次重复控制器的权重因子和控制增益进行参数离线优化。二阶双模奇次重复控制器能实现奇次谐波分量的精确抑制，提高系统在转子转频摄动时的频率波动鲁棒性，同时减少延迟单元数以提高计算效率，加快系统的收敛速度。本发明中的二阶双模奇次重复控制器结构简单，在实际应用中很方便，适用于存在转子质量不平衡和传感器谐波的磁悬浮转子系统奇次谐波振动力的抑制。
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公开(公告)号：CN116401795A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310260702.2
申请日：2023-03-17
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G06F30/18 , G06F30/20 , G06F113/14
摘要： 本发明公开了一种基于屏蔽管道和主动磁补偿线圈的磁屏蔽房开窗设计方法，包括屏蔽管道和主动磁补偿线圈，所述屏蔽管道位于磁屏蔽房各屏蔽层的开口处，采用焊接的方式与各屏蔽层开口连接，所述各层屏蔽管道长度与各层屏蔽层的开口大小满足特定的关系；所述主动磁补偿线圈位于最外层屏蔽管道外部，其具体位置和大小采用遍历的方法求解确定。本发明不仅具有和封闭式磁屏蔽房同样的屏蔽效果，又能解决当前由于磁屏蔽房结构封闭，而导致房内人员和外界交流困难、舒适度低等问题。
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公开(公告)号：CN118114450A
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202410074775.7
申请日：2024-01-18
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G06F30/20
摘要： 本发明公开了一种基于直接逆Preisach模型的零磁装置磁滞逆补偿器设计方法。该方法应用于主动磁补偿系统，包括通过实验得到零磁装置的多条同心磁滞回线，建立直接逆Preisach离散模型；将逆模型与PID控制结合，形成闭环控制系统，构造磁滞逆补偿器。由此，通过构造磁滞逆补偿器，有效减少了零磁装置磁补偿过程由于磁滞非线性对磁场噪声的影响。
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公开(公告)号：CN116736209A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310711518.5
申请日：2023-06-15
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明提供了一种用于提高磁屏蔽房剩余磁场均匀性的主动磁补偿装置及方法，装置包括一个带有铰链门的磁屏蔽房、六个独立的补偿线圈、六个测磁传感器以及闭环系统模块，所述六个独立的补偿线圈位于磁屏蔽房外部，所述六个测磁传感器与闭环系统模块连接，所述闭环系统模块与六个独立的补偿线圈连接。本发明补偿原理实现简单，既能使工作区域中心点剩余磁场等于或者接近零，又能提高整个工作区域的剩余磁场均匀性，提高了补偿精度。
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公开(公告)号：CN115755582A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211405306.6
申请日：2022-11-10
申请人： 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC分类号： G05B11/42
摘要： 本发明公开了一种基于PID算法的亥姆霍兹线圈磁场梯度控制方法和装置，该装置全自动实现三轴磁场梯度补偿。首先，建立磁场梯度测量模型，通过三轴磁通门磁强计测量磁场梯度，实时采集当前装置内三个轴向磁场梯度，并对采集信号进行滤波处理，将采集信号与给定磁场梯度稳态值进行比较，求出当前磁场梯度偏差。针对偏差应用PID算法，计算出电流控制亥姆霍兹线圈，控制线圈产生磁场对装置内磁场梯度进行补偿。该方法由PID算法自动进行磁场梯度控制，使目标区域实现磁场环境的高稳定性和高度均匀性，为SERF原子磁强计的测量提供极弱磁场环境。
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