[發明專利]一種基于同頻位移自適應濾波的自動平衡磁懸浮轉子系統

有效

• 申請號: 201310247563.6
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103336436A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 魏彤;田雙彪;趙林;劉云波;沈繁呈
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.一種基于同頻位移自適應濾波的自動平衡磁懸浮轉子系統，其特征在于：包括同頻位移自適應濾波器（1）、前饋補償器（2）、控制器（3）、功放（4）、電磁鐵（5）、轉子（6）和位移傳感器（7），其中，位移傳感器（7）實時檢測轉子（6）的位置，將轉子位移轉化為電壓信號；同頻位移自適應濾波器（1）接收位移傳感器（7）輸出的轉子位移信號，實施自適應濾波算法，對磁懸浮轉子轉速進行估計并自動跟蹤，將轉子位移信號精確分離為同頻位移信號和非同頻位移信號；控制器（3）接收非同頻位移信號，產生非同頻控制信號且保證同頻電流剛度力為零；前饋補償器（2）接收同頻位移信號，產生同頻補償信號以消除同頻位移剛度力；前饋補償器（2）輸出的同頻補償信號與控制器（3）輸出的非同頻控制信號相加后作為總控制信號輸入至功放（4）；功放（4）將總控制信號進行功率放大并輸出電流，驅動電磁鐵（5）產生相應的電磁力，吸引轉子（6）使其穩定懸浮，同時實現了轉子（6）的自動平衡。

2.根據權利要求1所述的基于同頻位移自適應濾波的自動平衡磁懸浮轉子系統，其特征在于：所述的同頻位移自適應濾波器（1）對轉子轉速進行估計并跟蹤，同時對磁懸浮轉子徑向位移信號h(t)進行濾波，將其精確分離為同頻位移信號和非同頻位移信號，其自適應濾波算法為x1·(t)x2·(t)=-av(t)-v(t)+b0x1(t)x2(t)+a-bh(t)v·(t)=μ[h(t)-x1(t)][bx1(t)+ax2(t)],]]>其中，μ為頻率收斂因子，a、b為濾波器穩定性參數，υ(t)為轉子轉速的估計值，x₁(t)為估計的同頻位移信號，x₂(t)為比x₁(t)相位超前90°的同頻正交量，轉子轉速的假定初始值為υ(0)。