[发明专利]一种转子振动控制方法以及控制装置

权利要求书

1.一种转子振动控制方法，其特征在于，该方法应用于由测量变送器、控制器以及电磁执行器构成的转子振动控制系统中；该方法包括：

周期性获取转子的运行状态数据；

根据所述运行状态数据检测所述转子是否处于异常状态；

在检测到所述转子处于异常状态后，生成控制信号；

将所述控制信号输出给电磁执行器，以使所述电磁执行器根据所述控制信号输出电磁力，用以将所述电磁力施加在所述转子上以调整所述转子由异常状态转为正常状态；

其中，所述异常状态包括：临界共振状态、失稳振动状态以及不平衡振动状态；

所述失稳振动状态的运行状态数据包括转子的转动振幅对数衰减率；

根据下述步骤检测所述转子是否处于失稳振动状态：

检测所述转动振幅对数衰减率是否小于预设的对数衰减率阈值；

若检测到所述转动振幅对数衰减率小于预设的对数衰减率阈值，则所述转子处于失稳振动状态；

所述失稳振动状态的控制信号包括：在对转子进行刚度控制时，x轴方向的维稳控制电压u_kx，以及y轴方向的维稳控制电压u_ky；

其中，在对转子进行刚度控制时的维稳控制电压满足公式(11)：

(11)

其中，a为电流-电压线性化代数值；K_x、K_y分别为电磁阻尼密封在x轴方向、y轴方向上的电磁位移刚度；K_ix、K_iy分别为电磁阻尼密封在x轴方向、y轴方向上的电磁电流刚度；K_2x和K_2y分别为对转子进行刚度控制时，电磁执行器分别在x轴方向和y轴方向的电磁反向交叉耦合刚度输出值；x'为转子在x轴方向的振动位移；y'为转子在y轴方向的振动位移；

或者，所述失稳振动状态的控制信号包括：在对转子进行阻尼控制时，x轴方向的维稳控制电压u_dx，以及y轴方向的维稳控制电压u_dy；

其中，在对转子进行阻尼控制时的维稳控制电压满足公式(14)：

(14)

其中，其中，a为电流-电压线性化代数值；K_x、K_y分别为电磁阻尼密封在x轴方向、y轴方向上的电磁位移刚度；K_ix、K_iy分别为电磁阻尼密封在x轴方向、y轴方向上的电磁电流刚度；D_x、D_y为电磁执行器分别在x轴方向和y轴方向的阻尼输出值；x'为转子在x轴方向的振动位移；y'为转子在y轴方向的振动位移；分别为转子分别在x轴方向和y轴方向的振动速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述临界共振状态的运行状态数据包括转动频率、转子的振动位移以及振动相位；

根据下述步骤检测所述转子是否处于临界共振状态：

检测所述振动位移随转动频率的增大或降低的幅度是否大于预设的变化率阈值；以及检测所述振动相位随转动频率的增大或降低幅度是否大于预设的变化率阈值；

若检测到所述振动位移随转动频率的增大或降低的幅度大于预设的变化率阈值，和/或，检测到所述振动相位随转动频率的增大或降低幅度大于预设的变化率阈值，则所述转子处于临界共振状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述临界共振状态的控制信号包括：x轴方向的刚度控制电压u_sx，以及y轴方向的刚度控制电压u_sy；

其中，所述刚度控制电压满足公式(8)：

(8)

其中，a为电流-电压线性化代数值；K_x、K_y分别为电磁执行器在x轴方向、y轴方向上的电磁位移刚度；K_ix、K_iy分别为电磁执行器在x轴方向、y轴方向上的电磁电流刚度；K_1x和K_1y分别为电磁执行器在x轴方向的电磁刚度输出值和在y轴方向的电磁刚度输出值；x'为转子在x轴方向的振动位移；y'为转子在y轴方向的振动位移。