[发明专利]基于变转速起动高精度识别柔性转子不平衡激振力的方法

权利要求书

1.一种基于变转速起动高精度识别柔性转子不平衡激振力的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：采用传递矩阵法建立质量归一化的N盘转子系统的瞬态运动方程，并通过Newmark积分法计算得到转子系统在恒定角加速度下的瞬态运动信息，包括转子瞬态响应、转子Bode图及模态振型；截取转子达到临界转速前任意时间段内的瞬态响应数据U(t)作为载荷识别输入数据；

步骤2：利用载荷识别和模态坐标转换结合方法，计算得到转子系统不平衡激振力的频域载荷谱向量F(ω)，即：

F(ω)＝U(ω)/Φh_q(ω)Φ^T (1)

其中，U(ω)为U(t)的傅里叶变换，ω表示频域频率；Φ为转子模态振型矩阵，表示为：

其中，为转子系统第r阶模态振型，N为转子特征盘的个数；

h_q(ω)为转子系统的模态导纳矩阵，表示为：

h_q(ω)＝diag[h₁(ω),h₂(ω),···,h_r(ω),···,h_4N(ω)] (3)

h_r(ω)＝1/(ω_r²-ω²+2jωξ_rω_r)，r＝1,2,···,4N (4)

其中，ω_r和ξ_r分别为系统第r阶固有频率和模态阻尼比；

步骤3：对F(ω)进行傅里叶逆变换，得到质量归一化的转子系统不平衡激振力f(t)，则转子系统的不平衡激振力F(t)为：

F(t)＝M·f(t) (5)

其中，M为转子的质量矩阵；

然后，利用截止频率为f_max的FIR滤波器对F(t)进行滤波，得到最终的转子不平衡激振力；其中，为所截取瞬态响应时间段内转子的最大角速度值。