基于多维可视化的电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制

作     者：程柳峰 陈亮亮 靳晓光 伍家驹 郭至城 李志农 CHENG Liufeng;CHEN Liangliang;JIN Xiaoguang;WU Jiaju;GUO Zhicheng;LI Zhinong

作者机构：南昌航空大学信息工程学院南昌330063 南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室南昌330063 

基　　金：国家自然科学基金项目(12062014) 江西省教育厅科技项目(GJJ2201129) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2025年第44卷第4期

页      码：40-51,117页

摘      要：为有效抑制电磁轴承-柔性转子系统的振动,该研究提出一种基于多维可视化的电磁轴承-柔性转子系统多目标优化控制策略。首先,通过有限元方法搭建电磁轴承-柔性转子系统数学模型,并采用模态截断法对该系统进行降阶,以减小状态变量个数,便于控制器设计。接着,设计Luenberger全维状态观测器,将传感器处位移转换为电磁轴承处位移,解决传感器与电磁轴承不同位问题,接下来利用状态反馈解耦法将多变量强耦合的电磁轴承-柔性转子系统转化为4个彼此独立的单输入单输出子系统。在此基础上,以控制系统超调量、调节时间及振动幅值为优化目标,以系统稳定、轴承气隙为约束条件,采用多维可视化法对解耦后子系统的控制器参数进行多目标寻优,得到控制参数P、D的最优可行域。最后,搭建仿真模型对本文提出的控制算法的性能进行验证。结果表明,提出的控制算法能够有效抑制电磁轴承-柔性转子系统振动,具有稳定性好、超调量小、调节时间短、抗干扰能力强的特点。

主 题 词：柔性转子 状态观测 状态反馈解耦 多维可视化 多目标优化 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2025.04.005

馆 藏 号：203157211...