[發明專利]電磁式自動平衡系統、自動平衡控制方法和裝置

有效

• 申請號: 202211532856.4
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115541115B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 潘鑫;許聰聰;江志農;高金吉;吳海琦
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: G01M1/36
• 分類號: G01M1/36;G05B11/42
• 代理公司: 北京悅和知識產權代理有限公司 11714
• 代理人: 司麗春

1.一種電磁式自動平衡系統，其特征在于，包括：

傳感器，所述傳感器包括采集振動加速度信號的加速度傳感器和采集霍爾脈沖信號的霍爾傳感器；

測控器，所述測控器包括數采模塊、控制模塊和驅動模塊；其中，所述數采模塊用于采集轉子振動加速度信號和執行器內配重盤霍爾信號；所述控制模塊用于處理數采模塊的振動加速度信號和霍爾信號，以得到振動信號、轉速信號和配重盤位置信號，并根據靶向抑制方法計算輸出控制指令；所述驅動模塊用于接收控制模塊的控制指令，輸出正反脈沖驅動電壓實現配重盤動作；

供電模塊，所述供電模塊用于為所述驅動模塊提供直流電壓；

執行器，所述執行器用于改變內部兩配重盤位置；

所述電磁式自動平衡系統在執行控制方法時，包括以下步驟：

獲取當前時刻待調節設備的初始參數和影響系數，所述初始參數包括配重盤初始位置和初始振動值；

基于所述影響系數和所述配重盤初始位置，利用移動路徑最短和振動幅值單調下降雙判據，確定配重盤的動作方向；

優化所述配重盤的單次動作步數，得到優化結果；

根據所述配重盤的動作方向和所述優化結果生成控制指令，所述控制指令用于驅動所述配重盤基于所述優化結果沿所述動作方向移動；

其中，所述配重盤基于所述優化結果沿所述動作方向移動，之后還包括：獲取下一時刻配重盤位置和振動值；

根據當前時刻和下一時刻配重盤位置和振動值，生成合成補償矢量、目標振動值和當前時刻影響系數；

其中，根據當前時刻和下一時刻配重盤位置和振動值，生成合成補償矢量，具體包括：

獲取k時刻設備振動為根據兩配重盤當前所在位置和配重盤平衡能力U，配重盤A和配重盤B的產生的補償矢量分別為和執行器產生的合成補償矢量為

其中，根據當前時刻和下一時刻配重盤位置和振動值，生成當前時刻影響系數，具體包括：獲取k+1時刻下，配重盤動作到達的位置和振動值配重盤A和配重盤B的產生的補償矢量分別為和執行器產生的合成補償矢量為通過自修正系數β計算影響系數

其中，基于所述影響系數和所述配重盤初始位置，利用移動路徑最短和振動幅值單調下降雙判據，確定配重盤的動作方向，具體包括：

根據所述影響系數和振動參數，計算系統不平衡量的大小和相位：

采用余弦定理將不平衡量分解到兩個目標平衡位置θ₃和θ₄：

利用最短路徑法將配重盤A和B的當前位置θ₁和θ₂分別與目標平衡位置θ₃和θ₄對應：

X min＝min{D(θ₁，θ₂)，D(θ₂，θ₁)}