基于改进自适应陷波器的电磁轴承支承转子自动平衡控制

摘要：

针对转速信息未知情况下的电磁轴承支承转子不平衡振动抑制问题,提出一种基于改进自适应陷波器(adaptive notch filter,ANF)的自动平衡控制算法.首先,对传统ANF的结构和工作原理进行分析,讨论了相关控制参数的选取原则,并针对电磁轴承闭环系统嵌入ANF导致的低转速区失稳,设计了最优相位补偿器,在保证全转速范围稳定的情况下进一步优化陷波性能;然后,根据相位补偿ANF输入输出信号之间的相位关系,设计了转速估器,通过变增益和归一化处理,不仅平衡了算法收敛速度和估计精度之间的矛盾,同时保证了各转速下的收敛特性一致;最后,通过仿真分析和试验研究对提出的算法进行验证.结果表明,设计的算法能对未知的转子转速进行快速准确的估计,从而消除控制电流和电磁力中的转速同频分量,大幅抑制传递到基座上的振动力.该方法简化了轴承结构、降低了生产成本、实现了无转速传感器的自动平衡控制,在工业磁轴承领域有很好的应用前景.

关键词：主动电磁轴承、陷波器、转速估计、自动平衡、振动抑制

所属期刊栏目：42

分类号：TM355(电机)

资助基金：陕西省重点研发计划项目2017ZDXM-GY-013

在线出版日期：2023-05-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：51-61,78