基于模型参考自适应系统的电磁轴承支承转子不平衡量辨识及振动抑制

作     者：仝宇 田中梁 孙岩桦 曹建荣 TONG Yu;TIAN Zhongliang;SUN Yanhua;CAO Jianrong

作者机构：西安交通大学机械工程学院西安710049 上海汽车集团股份有限公司前瞻技术研究部上海201804 

基　　金：陕西省重点研发计划资助项目(2017ZDXM-GY-013) 上海汽车工业科技发展基金会资助项目(1707) 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2022年第56卷第4期

页      码：147-156页

摘      要：针对电磁轴承支承转子质量不平衡引起的同频振动问题,提出了一种基于模型参考自适应系统(model reference adaptive systems,MRAS)的转子不平衡量辨识与在线补偿相结合的算法,该算法鲁棒性强且能够有效简化控制器结构。针对转子在两个轴承平面内的等效不平衡量,提出了基于模型参考自适应的不平衡量辨识算法,根据Popov超稳定性理论进行自适应律设计并通过设计相位补偿角保证辨识算法在全转速范围内的稳定性;针对模型误差和复杂工况带来的系统参数变化,根据辨识结果生成补偿电流的初始值,并利用同样的模型参考自适应算法对补偿电流进行在线微调,从而在保证补偿精度的前提下大大提高了算法的收敛速度。仿真分析和实验研究结果表明:所提算法能够使两端轴承处的转子振幅在0.2 s内迅速衰减并保持稳定,对振动位移中的转速同频分量抑制效果达到90%以上,且能够自适应转速的变化。所提算法能快速准确地抑制不平衡所引起的转子振动,可满足多种场合下对转子高回转精度的要求。

主 题 词：电磁轴承 模型参考自适应系统 参数辨识 不平衡补偿 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.7652/xjtuxb202204016

馆 藏 号：203109745...