主动磁悬浮轴承的振动补偿研究

本文针对五自由度磁悬浮转子在高速旋转时,因质量不平衡而产生与转速同步振动这一问题,归纳了不平衡振动产生的原因以及特点。根据不平衡振动对磁悬浮轴承系统的影响,引出了常用的两种主动磁悬浮轴承振动补偿的准则,即最小位移准则和最小作用力准则,并给出了两种相应的解决方案:影响系数法和LMS算法。最终选用了基于LMS算法的自适应滤波器来减小主动磁悬浮轴承的不平衡振动力。详细介绍了该自适应滤波器的原理和设计方法,对该滤波器的性能进行仿真,分析了加入该滤波器后系统的稳定性并进行仿真,并在基于PC机的实时控制系统上编写了自适应滤波器的C语言控制软件来进行实现。仿真以及试验结果均表明:该方案实现简单,可以在(0-30000r/m)的转速范围内对不平衡振动进行补偿,降低了主动磁悬浮轴承的不平衡振动力,减小了主动磁悬浮轴承线圈中的电流,而且不会对控制系统的稳定性造成影响。