[發明專利]一種磁軸承位移傳感器的故障診斷方法

在審

• 申請號: 201910344339.6
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN111220061A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 何家寶;李建國
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種磁軸承位移傳感器的故障診斷方法，其特征在于，該方法包括下列步驟：

1)獲取磁懸浮軸承單自由度系統中兩個差動式位移傳感器的輸出信號；

2)獲取兩個差動式位移傳感器的輸出信號的差值，并根據磁懸浮軸承單自由度系統結構判斷差動式位移傳感器輸出信號與故障信號及干擾力的關系；

3)根據步驟2)獲取的兩個差動式位移傳感器的輸出信號的差值判斷是否有傳感器是否發生故障；

4)若判斷存在傳感器發生故障，獲取控制器的輸出信號與傳感器故障信號的比例系數，對發生故障的傳感器進行識別。

2.根據權利要求1所述的一種磁軸承位移傳感器的故障診斷方法，其特征在于，步驟2)中，磁懸浮軸承單自由度系統結構中，控制器的輸出電壓u_c與傳感器干擾信號u_cs及轉子干擾力信號u_cf之間的關系式為：

u_c＝u_cs+u_cf

式中，C(s)為控制器，G(s)為轉子模型，K_s1和K_s2分別為傳感器1和傳感器2的增益，f為轉子干擾力，d₁、d₂分別為傳感器1和傳感器2上的故障信號。

3.根據權利要求2所述的一種磁軸承位移傳感器的故障診斷方法，其特征在于，步驟3)中，根據兩個傳感器的差值信號判斷是否有傳感器是否發生故障的具體內容為：

若兩個傳感器的差值信號V_d滿足關系下式：

|V_d|≤V_tol

則認為兩個傳感器都沒有發生故障，否則判定存在傳感器出現故障。

4.根據權利要求3所述的一種磁軸承位移傳感器的故障診斷方法，其特征在于，步驟4)中，對發生故障的傳感器進行識別的具體內容為：

利用兩個差動式位移傳感器的輸出信號的差值信號V_d作為參考信號對控制器的輸出電壓uc進行濾波，則傳感器故障信號u_cs可表示為：

u_cs＝(-1)ⁿ(k₀V_d0+k_k0V_da)

其中：

式中，V_d0為兩個差動式位移傳感器的輸出信號的差值信號V_d的直流分量，V_da為兩個差動式位移傳感器的輸出信號的差值信號V_d的交流分量，k₀為傳感器交流干擾頻率，k_k0為傳感器直流干擾頻率；

根據傳感器故障信號u_cs與V_d0、V_da的關系獲取u_cs與V_d0、V_da的比例系數，若u_cs與V_d0、V_da的兩個比例系數皆為負值，則表示傳感器1發生故障，若u_cs與V_d0、V_da的比例系數皆為正值，則表示傳感器2發生故障。