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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：CN113833757B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202111115097.7
申请日：2021-09-23
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
摘要： 本发明公开一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，包括：磁悬浮轴承、电涡流传感器组、位移检测调理模块，所述电涡流传感器组，用于采集所述磁悬浮轴承的转子轴向位移信号；所述位移调理模块，用于对所述转子轴向位移信号进行调节获得最终轴向位移信号；其中，所述磁悬浮轴承为五自由度轴承。本发明适用于主动磁悬浮控制系统的转子轴向位移检测，并且能消除径向耦合干扰量，零温漂，测量误差小，设计简单易于实现。
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公开(公告)号：CN113833757A
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202111115097.7
申请日：2021-09-23
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
摘要： 本发明公开一种五自由度转子轴向位移自传感磁悬浮轴承，包括：磁悬浮轴承、电涡流传感器组、位移检测调理模块，所述电涡流传感器组，用于采集所述磁悬浮轴承的转子轴向位移信号；所述位移调理模块，用于对所述转子轴向位移信号进行调节获得最终轴向位移信号；其中，所述磁悬浮轴承为五自由度轴承。本发明适用于主动磁悬浮控制系统的转子轴向位移检测，并且能消除径向耦合干扰量，零温漂，测量误差小，设计简单易于实现。
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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：CN116123983A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310262730.8
申请日：2023-03-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01B7/02
摘要： 本申请公开了一种双线圈结构的纯电磁轴承径向位移自检测装置，包括：数字控制系统、双线圈磁轴承组件和纹波检测调理电路模块；所述数字控制系统与所述双线圈磁轴承组件连接；所述双线圈磁轴承组件和所述纹波检测调理电路模块连接。本申请利用双线圈结构的优势解决了转子位移与PWM开关纹波幅值的非线性问题，通过硬件电路准确提取电流纹波信号，并实现了硬件解调与信号调理，实现了转子位移的自传感技术，节约了磁轴承控制系统硬件的成本，有利于缩小系统体积，实现更精简的控制系统。
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公开(公告)号：CN114735240A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210504932.4
申请日：2022-05-10
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： B64G1/28
摘要： 本发明公开一种磁轴承可量测基础运动扰动补偿方法和装置，包括：步骤S1、将MIT模型参考控制电压量以作为n时刻磁轴承系统的自适应前馈系控制量；步骤S2、根据n时刻磁轴承系统的自适应前馈系控制量，得到n时刻轴承‑转子系统的扰动位移误差；步骤S3、根据n时刻轴承‑转子系统的扰动位移误差，得到n时刻扰动力误差；步骤S4、根据n时刻扰动力误差，得到n+1时刻前馈控制增益；步骤S5、根据n+1时刻前馈控制增益，得到n+1时刻磁轴承系统的自适应前馈系统控制量；步骤S6、重复步骤S1至S5，直至所述磁轴承‑转子系统的扰动误差为零。采用本发明的技术方案，可以保证磁轴承系统在基础运动工况下稳定运行。
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公开(公告)号：CN114114919A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111411652.0
申请日：2021-11-25
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了基于主动磁轴承控制系统的同频振动力抑制方法及系统，抑制方法包括以下步骤：基于主动磁轴承，获取主动磁轴承的动不平衡矢量和静不平衡矢量，构建主动磁轴承的不平衡矩阵，依据主动磁轴承的电磁力在其工作点处的线性变化，构建主动磁轴承的同频振动力的第一矩阵；通过同步坐标变换的方法，对第一矩阵进行变换，获取第二矩阵；根据第一矩阵、第二矩阵，获取同频振动力的残余的位移刚度力以及位移刚度力对应的补偿电流；基于第二矩阵、补偿电流，对同频振动力进行抑制；抑制系统由第一信号抑制系统、信号同步坐标变换系统、第二信号抑制系统组成；本发明实现磁悬浮转子的稳定运行，提高了高转速下抑制同频振动力的精度，并减少计算量。
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公开(公告)号：CN116677654A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310836870.1
申请日：2023-07-10
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮离心式压缩机的喘振干扰抑制方法，步骤包括：对磁悬浮转子系统进行分析，构建单通道磁悬浮转子系统动力学模型；进行喘振扰动特性分析，构建喘振干扰动态子系统模型；基于单通道磁悬浮转子系统动力学模型和喘振干扰动态子系统模型构建干扰观测器，并获取干扰估计误差动态规律；基于干扰估计误差动态规律，采用极点配置方法配置干扰观测器极点，获取观测器增益；将增益后的干扰观测器嵌入PID控制器，进行控制器输出设计；将控制器输出代入磁悬浮转子系统运动的微分方程，进行喘振抑制。本发明可有效减小喘振期间由压力波动引起的转子振动，降低磁悬浮转子失稳发生结构损坏的可能性，实现系统扰动抑制能力和可靠性提升。
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公开(公告)号：CN116467798A
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202310123583.6
申请日：2023-02-16
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G06F30/17 , G06F30/20 , G06F17/15 , G06F119/02
摘要： 本发明公开了一种基于转速自适应移相器的磁浮叶轮章动模态最优阻尼优化方法，包括以下步骤：建立非对称磁悬浮刚性转子系统的动力学模型；基于阻尼优化理论，定量解算出章动模态附近频率处的最优控制相位；精确设计通用型陷波器和改进双T型陷波器的陷波参数，精准抑制同频振动和模态振动；获得磁轴承闭环控制系统内部的实际滞后相位，结合最优控制相位，计算得到最优补偿相位；定性分析移相器的参数对其幅相频率特性的影响；基于最优补偿相位，引入移相器；加入基于转速的移相器参数自适应调节算法。本发明具有原理简单、可靠性高的优点，能够在保证章动模态具有最优阻尼的基础上，实现全转速大范围内弹性振动模态的有效抑制。
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