[发明专利]基于自适应偏置和速度观测器的磁悬浮转子振动控制方法

权利要求书

1.基于自适应偏置和速度观测器的磁悬浮转子振动控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1建立基于速度观测器的PID算法模块，借助基于速度观测器的PID算法模块得到控制电流i_c；

S2自适应偏置算法模块根据基于速度观测器的PID算法输出的控制电流i_c产生自适应偏置电流I₀；

S3基于自适应偏置和速度观测器的磁悬浮转子振动控制方法，将偏置电流I₀与控制电流i_c进行差分运算，得到驱动控制信号，并通过功率放大器将驱动控制信号转化为电磁轴承的驱动电流；

S4建立主动磁轴承电磁力非线性化数学模型，得到电磁力与控制电流和偏置电流之间的数学表达式；电磁力模型根据驱动电流得出磁轴承的输出电磁力，在电磁轴承中产生控制电磁力，使飞轮转子保持稳定悬浮；

步骤S2中所述的基于速度观测器的PID算法输出的控制电流i_c产生自适应偏置电流I₀的过程如下：

（1）通过基于速度观测器的PID算法得出的控制电流i_c计算出偏置电流I₀：

，

步骤S3中所述的基于自适应偏置和速度观测器的磁悬浮转子振动控制方法的过程如下：

（1）将偏置电流I₀与控制电流i_c进行差分运算，得到驱动控制信号，并通过功率放大器将驱动控制信号转化为电磁轴承的驱动电流；其中，所述的驱动电流获取的具体方式为：

，

式中，i₁,i₂分别为同一电磁轴承同一方向上对置的两块电磁铁线圈的驱动电流，i_c为对应电磁铁线圈的控制电流，K_o为自适应偏置系数；其中自适应偏置系数K_o的计算方法为：

，

其中E_x为主动电磁轴承转子振幅指数，C₀为电磁轴承定转子标称气隙。