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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：CN115173834A
公开(公告)日：2022-10-11
申请号：CN202210813835.3
申请日：2022-07-12
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陷波参数量化分析的多级串联陷波器优化设计方法，包括以下步骤：获取陷波深度、陷波宽度，基于所述陷波深度、陷波宽度，获得优化后的带宽因数、深度参数、宽度参数；基于所述优化后的带宽因数，获得优化后的第一品质因数；基于所述深度参数、宽度参数，获得优化后的第二品质因数；获取磁轴承闭环控制系统的自激振荡频率点；基于所述自激振荡频率点、优化后的第一品质因数，设计通用型陷波器；基于所述自激振荡频率点、优化后的第二品质因数，获得改进双T型陷波器；所述改进双T型陷波器用于对所述磁轴承闭环控制系统的自激振荡进行抑制。本发明具有原理简单、可靠性高、步骤易于实现的优点。
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公开(公告)号：CN114109887A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111411653.5
申请日：2021-11-25
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法，通过采集磁悬浮分子泵转子的可调相角，以及在不平衡振动状态下的转子转速和同频信号，构建磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的状态空间方程；根据磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的不平衡量矩阵，构建用于抑制不平衡振动状态的传递函数模型，其中，函数模型用于对磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的同频信号进行抑制；本发明还公开了一种双转向变步长振动抑制系统，包括用于实现振动抑制方法的抑制模块以及与抑制模块并联连接的控制器、功率放大器、传感器等，本发明提高了不平衡振动抑制方法在高转速下的响应速度，为磁轴承控制技术提供了新的技术思路。
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公开(公告)号：CN115173834B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202210813835.3
申请日：2022-07-12
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陷波参数量化分析的多级串联陷波器优化设计方法，包括以下步骤：获取陷波深度、陷波宽度，基于所述陷波深度、陷波宽度，获得优化后的带宽因数、深度参数、宽度参数；基于所述优化后的带宽因数，获得优化后的第一品质因数；基于所述深度参数、宽度参数，获得优化后的第二品质因数；获取磁轴承闭环控制系统的自激振荡频率点；基于所述自激振荡频率点、优化后的第一品质因数，设计通用型陷波器；基于所述自激振荡频率点、优化后的第二品质因数，获得改进双T型陷波器；所述改进双T型陷波器用于对所述磁轴承闭环控制系统的自激振荡进行抑制。本发明具有原理简单、可靠性高、步骤易于实现的优点。
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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：CN114079416A
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202111359734.5
申请日：2021-11-17
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明涉及一种基于参数在线辨识的变刚度补偿控制方法，包括建立单通道磁轴承刚度参数与温度关系模型，得到电流刚度和位移刚度受所述磁轴承变化的影响；在线辨识受温度影响的磁轴承线圈电阻值，得到辨识结果；基于所述电流刚度和位移刚度的变化和所述辨识结果，构建刚度补偿模型，得到PID控制器施加的补偿规律。本发明提出的基于在线辨识的变刚度补偿方法不仅可以实现磁悬浮转子的稳定悬浮，还能有效抑制磁悬浮电机变工况引起的时变温度情况下磁轴承转子系统的振动，提高了系统的可靠性，为高速高能量密度电机发热引起的磁轴承稳定控制问题提出了有效的解决方案。
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公开(公告)号：CN116047907A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202310056628.2
申请日：2023-01-17
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复数LMS算法的磁轴承同频振动力抑制方法，包括：首先构建含有转子质量不平衡的磁悬浮轴承‑转子系统动力学模型；采用径向位移传感器，获得第一信号；构建带稳态误差补偿的第一复数LMS算法和第二复数LMS算法，将第一信号输入到第一复数LMS算法，原始通道和补偿通道叠加得到稳态输出，基于稳态输出和第一信号的计算误差更新权值；获取实际电流，基于稳态输出计算得到期望电流，将期望电流和实际电流的差值，输入第二复数LMS算法，得到补偿输出。本发明能够避免转子径向位移振幅不一致导致的残余电流刚度力，并且在抑制同频电流的同时补偿了位移刚度力，从而实现同频振动力的完全抑制。
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公开(公告)号：CN114079416B
公开(公告)日：2022-08-26
申请号：CN202111359734.5
申请日：2021-11-17
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明涉及一种基于参数在线辨识的变刚度补偿控制方法，包括建立单通道磁轴承刚度参数与温度关系模型，得到电流刚度和位移刚度受所述磁轴承变化的影响；在线辨识受温度影响的磁轴承线圈电阻值，得到辨识结果；基于所述电流刚度和位移刚度的变化和所述辨识结果，构建刚度补偿模型，得到PID控制器施加的补偿规律。本发明提出的基于在线辨识的变刚度补偿方法不仅可以实现磁悬浮转子的稳定悬浮，还能有效抑制磁悬浮电机变工况引起的时变温度情况下磁轴承转子系统的振动，提高了系统的可靠性，为高速高能量密度电机发热引起的磁轴承稳定控制问题提出了有效的解决方案。
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公开(公告)号：CN114109887B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202111411653.5
申请日：2021-11-25
申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法，通过采集磁悬浮分子泵转子的可调相角，以及在不平衡振动状态下的转子转速和同频信号，构建磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的状态空间方程；根据磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的不平衡量矩阵，构建用于抑制不平衡振动状态的传递函数模型，其中，函数模型用于对磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的同频信号进行抑制；本发明还公开了一种双转向变步长振动抑制系统，包括用于实现振动抑制方法的抑制模块以及与抑制模块并联连接的控制器、功率放大器、传感器等，本发明提高了不平衡振动抑制方法在高转速下的响应速度，为磁轴承控制技术提供了新的技术思路。
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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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