[发明专利]一种基于广义控制方式的电磁轴承用集成式数字控制方法有效
| 申请号： | 202011367598.X | 申请日： | 2020-11-27 |
| 公开（公告）号： | CN112833097B | 公开（公告）日： | 2022-09-20 |
| 发明（设计）人： | 叶本远;郜伟强;李朋宾;刘廷武;杨坤山;刘傲然;李自强;赵熠 | 申请（专利权）人： | 中国航发四川燃气涡轮研究院 |
| 主分类号： | F16C32/04 | 分类号： | F16C32/04;G05B19/042 |
| 代理公司： | 中国航空专利中心 11008 | 代理人： | 卫媛媛 |
| 地址： | 610500*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 广义 控制 方式 电磁 轴承 集成 数字控制 方法 | ||
1.一种基于广义控制方式的电磁轴承用集成式数字控制方法，其特征在于，所述方法包括：
测量位移信号x、电流信号i、母线电压信号U；
利用所述母线电压信号U和预先设置的占空比ɑ，计算出每个线圈对应的线圈电压u；
根据位移信号x、电流信号i、母线电压信号U、线圈电压u和控制对象的物理参数，预先设置控制器的位移比例反馈系数Ps、位移积分反馈系数Is、位移微分反馈系数Ds、电流比例反馈系数Pi、电流积分反馈系数Ii、电压比例反馈系数Pu和电压积分反馈系数Iu；
通过调节所述位移比例反馈系数Ps、位移积分反馈系数Is、位移微分反馈系数Ds、电流比例反馈系数PI、电流积分反馈系数II、电压比例反馈系数Pu和电压积分反馈系数Iu，对电磁轴承进行控制；
所述对电磁轴进行控制，具体包括：
将Pu和Iu设为零，根据所述位移信号x，对位移微分得到速度联立得到状态矢量
根据所述状态矢量矩阵矩阵和输入矢量获得电磁轴承系统的第一状态空间变量其中：Ki为电流刚度、m为转子质量、Ks为位移刚度、i为线圈电流；
根据母线电压信号U，利用公式计算得到电流比例反馈系数Pi；
根据电流比例反馈系数Pi，利用公式Ii＝0.002Pi，计算得到电流积分反馈系数II；
状态空间变量将矩阵的极点配置为可以得到位移比例反馈系数Ps和位移微分反馈系数Ds；
根据Is＝1.5Ps，计算得到位移积分反馈系数Is；
根据获得的7个状态反馈系数：位移比例反馈系数Ps、位移积分反馈系数Is、位移微分反馈系数Ds、电流比例反馈系数Pi、电流积分反馈系数Ii、电压比例反馈系数Pu和电压积分反馈系数Iu,实现电流控制方法。
2.根据权利要求1述的方法，其特征在于，所述对电磁轴进行控制，具体包括：
将Pu、Iu以及Is设为零；
根据电感L、位移x、速度线圈电流i、状态矢量矩阵矩阵和输入矢量获得轴承系统的第二状态空间变量其中：
线圈电压u作为输入信号；
基于状态空间变量利用极点配置法选择任意三个稳定的极点,可以得到位移比例反馈系数Ps、位移微分反馈系数Ds以及电流比例反馈系数Pi；
根据再Ii＝C1Pi,得到电流积分反馈系数Ii；
根据获得的7个状态反馈系数：位移比例反馈系数Ps、位移积分反馈系数Is、位移微分反馈系数Ds、电流比例反馈系数Pi、电流积分反馈系数Ii、电压比例反馈系数Pu和电压积分反馈系数Iu,实现电压控制方法。
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