[发明专利]一种磁轴承位移传感器的故障诊断方法

权利要求书

1.一种磁轴承位移传感器的故障诊断方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

1)获取磁悬浮轴承单自由度系统中两个差动式位移传感器的输出信号；

2)获取两个差动式位移传感器的输出信号的差值，并根据磁悬浮轴承单自由度系统结构判断差动式位移传感器输出信号与故障信号及干扰力的关系；

3)根据步骤2)获取的两个差动式位移传感器的输出信号的差值判断是否有传感器是否发生故障；

4)若判断存在传感器发生故障，获取控制器的输出信号与传感器故障信号的比例系数，对发生故障的传感器进行识别。

2.根据权利要求1所述的一种磁轴承位移传感器的故障诊断方法，其特征在于，步骤2)中，磁悬浮轴承单自由度系统结构中，控制器的输出电压u_c与传感器干扰信号u_cs及转子干扰力信号u_cf之间的关系式为：

u_c＝u_cs+u_cf

式中，C(s)为控制器，G(s)为转子模型，K_s1和K_s2分别为传感器1和传感器2的增益，f为转子干扰力，d₁、d₂分别为传感器1和传感器2上的故障信号。

3.根据权利要求2所述的一种磁轴承位移传感器的故障诊断方法，其特征在于，步骤3)中，根据两个传感器的差值信号判断是否有传感器是否发生故障的具体内容为：

若两个传感器的差值信号V_d满足关系下式：

|V_d|≤V_tol

则认为两个传感器都没有发生故障，否则判定存在传感器出现故障。

4.根据权利要求3所述的一种磁轴承位移传感器的故障诊断方法，其特征在于，步骤4)中，对发生故障的传感器进行识别的具体内容为：

利用两个差动式位移传感器的输出信号的差值信号V_d作为参考信号对控制器的输出电压uc进行滤波，则传感器故障信号u_cs可表示为：

u_cs＝(-1)ⁿ(k₀V_d0+k_k0V_da)

其中：

式中，V_d0为两个差动式位移传感器的输出信号的差值信号V_d的直流分量，V_da为两个差动式位移传感器的输出信号的差值信号V_d的交流分量，k₀为传感器交流干扰频率，k_k0为传感器直流干扰频率；

根据传感器故障信号u_cs与V_d0、V_da的关系获取u_cs与V_d0、V_da的比例系数，若u_cs与V_d0、V_da的两个比例系数皆为负值，则表示传感器1发生故障，若u_cs与V_d0、V_da的比例系数皆为正值，则表示传感器2发生故障。