磁悬浮轴承转子质量偏心振动的自适应滤波控制

发布时间：2023-03-04 20:40

　　主动磁悬浮轴承(Active Magnetic Bearing,AMB)采用可控电磁力使转子系统实现无接触稳定悬浮,具有无摩擦,高转速,无油污污染等优点,已成功应用于清洁医疗设备,高精度主轴,高速离心机等设备中。转子的质量偏心是引起磁轴承转子系统振动的主要原因,本文在分析转子质量偏心振动特征的基础上,采用自适应滤波算法实现了磁轴承转子质量偏心振动的主动控制。为分析转子偏心振动特征,建立了轴承转子质量偏心状态下的单自由度,五自由度偏心振动特征模型。模型分析表明转子偏心振动为正弦形式周期振动信号,且与转子转速同频。基于转子偏心振动控制的最小控制力原则,采用自适应滤波算法滤除掉控制信号中与转速同频控制分量,从而减小转子振动的控制策略。仿真结果表明算法阶数和迭代步长因子对最小均方误差(Least Mean Squares,LMS)算法滤波性能的影响较大,且固定步长算法不能同时获得较快的收敛速度和较好的稳态误差。改进LMS算法的步长调整策略,该策略只与算法的误差函数和转子频率有关,仿真验证该改进变步长LMS(Variable Step Size LMS,VSSLMS)滤波算法的收敛性和稳定性。基...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 主要研究内容
2 磁轴承转子质量偏心振动特征模型
    2.1 磁悬浮轴承支承原理
    2.2 磁轴承转子质量偏心振动数学模型
    2.3 磁轴承转子模拟偏心实验系统
    2.4 本章小结
3 转子质量偏心振动的自适应滤波控制
    3.1 自适应滤波算法
    3.2 可调参数对LMS滤波算法性能影响
    3.3 LMS滤波算法在转子正弦扰动滤除中的应用
    3.4 本章小结
4 LMS滤波算法的自适应步长调整策略
    4.1 变步长LMS自适应滤波算法
    4.2 改进的LMS算法变步长策略
    4.3 改进变步长LMS算法仿真测试
    4.4 本章小结
5 联合控制系统设计与仿真分析
    5.1 联合控制系统设计
    5.2 联合控制系统的MATLAB/Simulink仿真
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间主要成果
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本文编号：3754964