[发明专利]一种自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法

权利要求书

1.一种自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，磁悬浮系统，包括至少一个间隙传感器和相应数量的加速度传感器，分别用于检测间隙信号、加速度信号，其特征在于：对各间隙信号、各加速度信号分别进行处理，得到各间隙第一信号、各加速度第一信号，并推导轨道振动的速度信号，提取轨道振动特征，在悬浮磁铁的阻尼计算中，引入自适应机制，根据自适应的阻尼计算悬浮磁铁两端的控制率，对悬浮磁铁的两端采用相同的控制率进行控制。

2.根据权利要求1所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：设置微分传递函数，对各间隙信号分别进行微分处理，得到各间隙第一信号。

3.根据权利要求2所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：采用两个惯性环节相减的方式，设置微分传递函数：

(1)；τ₁＜τ₂

式中，τ₁、τ₂分别表示两个惯性环节的时间常数；

s表示微分。

4.根据权利要求1所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：设置具有隔直功能的积分传递函数，对各加速度信号分别进行积分处理，得到各加速度第一信号。

5.根据权利要求4所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：

为了滤除加速度信号中的重力加速度的直流分量，积分传递函数为：

式中，k_a表示增益系数，ξ表示阻尼比，ω_n表示带宽，s²表示二阶微分。

6.根据权利要求1所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：根据各间隙第一信号v_gi(t)、各加速度第一信号v_ai(t)，推导轨道振动的速度信号v_hi(t)：

v_hi(t)＝v_ai(t)-v_gi(t) (3)；

式中，式中i＝1，…n，表示间隙传感器数量。

7.根据权利要求1所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：根据离散傅里叶变换的原理，对各轨道振动的速度信号进行处理，得到其频率域的分布，提取各频率域分布最大值，作为第i路轨道振动特征；

计算所有轨道振动特征的最大值，作为该段轨道的振动特征。

8.根据权利要求1所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：采用PID控制算法，悬浮磁铁两端的控制率相同，且与阻尼有关，阻尼表示式如下：

k_d1(Amp)·v_g+k_d2(Amp)·v_a (4)；

式中，k_d10和k_d20分别表示轨道不振动时的间隙微分系数和加速度积分系数，Amp_max表示轨道振动特征的边界值，Δk_d表示阻尼系数变化的幅值，sat(·)表示饱和函数。

9.根据权利要求8所述自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动的方法，其特征在于：悬浮磁铁左端的控制率表达如下：

式中，k_p表示比例系数，k_d1表示间隙微分系数，k_d2表示加速度积分系数，k_i表示积分系数；gap0表示额定间隙，I₀表示额定电流，v_g表示该悬浮点的间隙微分，v_a表示该悬浮点的加速度积分，且有：

10.一种自适应式抑制磁悬浮系统轨道振动终端，磁悬浮系统，包括至少一个间隙传感器和相应数量的加速度传感器，其特征在于：包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-9任一所述方法。