[发明专利]三自由度六极混合磁轴承转子位移自检测系统及方法

权利要求书

1.一种三自由度六极混合磁轴承转子位移自检测系统，其特征是：由依次串接在复合被控对象(8)的输出和输入端的模糊支持向量机位移预测模块(2)、线性闭环控制器(3)和力/电流变换模块(4)组成，包含有三自由度六极混合磁轴承的复合被控对象(8)的输入值为等效控制电流期望值i_x*、i_y*、i_z*，输出为径向和轴向的控制电流i_a、i_b、i_c、i_z；模糊支持向量机位移预测模块(2)由两个模糊支持向量机径向位移预测模块(21、22)和一个模糊支持向量机轴向位移预测模块(23)组成，模糊支持向量机位移预测模块(2)的输入值是径向和轴向的控制电流i_a、i_b、i_c、i_z、输出值是径向的预测位移x_a、y_a和轴向的预测位移z_a；

两个模糊支持向量机径向位移预测模块(21、22)和一个模糊支持向量机轴向位移预测模块(23)均由训练样本集模块、数据预处理模块、模糊化数据模块、确定最佳性能参数模块和模糊支持向量机模块组成，训练样本集模块、数据预处理模块、模糊化数据模块与模糊支持向量机模块依次串接，确定最佳性能参数模块串接在模糊化数据模块和模糊支持向量机模块之间，所述的训练样本集模块的输入值是对应的径向、轴向的控制电流i_a、i_b、i_c、i_z，所述的模糊支持向量机模块的输出值是对应的预测位移x_a、y_a、z_a；

所述的训练样本集模块的输出是由采集的初始输入样本数据组成的样本集，所述的数据预处理模块的输出是随机选择的N组样本数据组成的训练样本集，所述的模糊化数据模块对训练样本集采用模糊隶属度函数模糊化，输出的是模糊化后的样本集，所述的确定最佳性能参数模块的输入值是模糊化后的样本集、输出值是最佳的惩罚参数和核宽度；

线性闭环控制器(3)的输入值是预测位移x_a、y_a、z_a和对应的参考位移x_a*、y_a*、z_a*、输出值是对应的悬浮力指令值F_x*、F_y*、F_z*；

线性闭环控制器(3)由两个径向位置控制器(31、32)和一个轴向位置控制器(33)组成，预测位移x_a与参考位移x_a*比较得到的差值e_x输入至第一个径向位置控制器(31)，第一个径向位置控制器(31)输出悬浮力指令值F_x*至经力/电流变换模块(4)，力/电流变换模块(4)输出的是径向等效控制电流期望值i_x*；预测位移y_a与参考位移y_a*比较得到的差值e_y输入至第二个径向位置控制器(32)，第二个径向位置控制器(32)输出悬浮力指令值F_y*至力/电流变换模块(4)，力/电流变换模块(4)输出的是径向等效控制电流期望值i_y*；预测位移z_a与参考位移z_a*比较得到的差值e_z输入至轴向位置控制器(33)，轴向位置控制器(33)输出悬浮力指令值F_z*至经力/电流变换模块(4)输出轴向等效控制电流期望值i_z*。