[发明专利]一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法及系统

权利要求书

1.一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集磁悬浮分子泵转子的可调相角，以及在不平衡振动状态下的转子转速和同频信号，构建所述磁悬浮分子泵转子在所述不平衡振动状态下的状态空间方程；

所述状态空间方程为：

其中，式中、为输入信号，和为状态变量，和为输出信号，为转子转速，为低通滤波器的截止频率，为低通滤波器增益，为可调相角；

基于所述状态空间方程，根据所述磁悬浮分子泵转子在所述不平衡振动状态下的不平衡量矩阵，构建用于抑制所述不平衡振动状态的传递函数模型，其中，所述传递函数模型用于对所述磁悬浮分子泵转子在所述不平衡振动状态下的所述同频信号进行抑制；

在构建传递函数模型的过程中，所述不平衡量矩阵包括用于表示转子逆时针旋转时对应的第一不平衡量矩阵，以及用于表示转子顺时针旋转时对应的第二不平衡量矩阵；

所述第一不平衡量矩阵的矩阵表达式为：

；

所述第二不平衡量矩阵的矩阵表达式为：

；

其中，为不平衡量的幅值，为不平衡量的相角；

基于所述状态空间方程、所述第一不平衡量矩阵、所述第二不平衡量矩阵，根据公式，分别构建转子逆时针旋转时对应的第一开环传递函数以及转子顺时针旋转时对应的第二开环传递函数，其中，

所述第一开环传递函数的函数表达式为：

；

所述第二开环传递函数的函数表达式：

；

其中，，

，

。

2.根据权利要求1所述一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法，其特征在于：

在构建所述状态空间方程的过程中，还包括以下步骤：

将所述同频信号作为所述状态空间方程的输入信号，并采集所述同频信号的状态变量，获取所述状态空间方程的输出信号；

获取用于处理所述同频信号的低通滤波器的截止频率和低通滤波器增益，根据所述截止频率、所述低通滤波器增益、所述输入信号、所述状态变量、所述可调相角、所述转子转速，构建所述状态空间方程。

3.根据权利要求1所述一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法，其特征在于：

基于所述第一开环传递函数、所述第二开环传递函数，根据开环传递函数的极点为闭环传递函数的零点，获取所述第一开环传递函数对应的第一闭环传递函数，以及所述第二开环传递函数对应的第二闭环传递函数，构建所述传递函数模型，其中，通过调整所述传递函数模型的s的值，对所述同频信号进行抑制；

对当时，所述第一闭环传递函数和所述第二闭环传递函数约等于0，用于实现对所述同频信号的抑制。

4.根据权利要求1所述一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法的系统，其特征在于，包括：

第一传感器，用于采集磁悬浮分子泵转子在不平衡振动状态下的第一信号；

第二传感器，用于采集所述磁悬浮分子泵转子在所述不平衡振动状态下的第二信号；

信号抑制模块，用于对所述第一信号、所述第二信号进行抑制，获取抑制后的第三信号、第四信号；

第一控制器，用于根据所述第三信号，通过第一功率放大器，对所述磁悬浮分子泵转子的转子系统发送第一控制信号；

第二控制器，用于根据所述第四信号，通过第二功率放大器，对所述转子系统发送第二控制信号。

5.根据权利要求4所述一种磁悬浮分子泵的双转向变步长振动抑制方法的系统，其特征在于：

所述信号抑制模块包括，

信号抑制单元，用于实现如权利要求1-3任一一个权利要求所述的双转向变步长振动抑制方法；

转子转向模拟单元，用于在所述信号抑制单元的信号输入端、信号输出端，分别设置系数切换单元，通过调整所述系数切换单元，实现模拟所述磁悬浮分子泵转子的转向，其中，所述转向包括顺时针旋转和逆时针旋转；

所述系数切换单元包括切换系数和；

当所述磁悬浮分子泵转子为所述顺时针旋转时；

当所述磁悬浮分子泵转子为所述逆时针旋转时。