[0115] 本發(fā)明的目的是抑制磁懸浮軸承的不平衡振動(dòng)力，根據(jù)步驟一和步驟二可知，不平衡振動(dòng)力是由電流剛度力以及位移剛度力組成的，由于磁懸浮軸承的間隙很小，數(shù)量級(jí)是微米級(jí)，因此由位移XA、XB、YA、YB產(chǎn)生的位移剛度力在不平衡振動(dòng)力中只占了小部分，電流剛度力是影響不平衡振動(dòng)力的主要因素，因此，抑制不平衡振動(dòng)力需要抑制電流剛度力，因此需要抑制同頻電流，所以將同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換辨識(shí)得到的同頻振動(dòng)力信號(hào)反饋回原控制系統(tǒng)的電流環(huán)也就是功放端用以抵消同頻電流，從而抑制不平衡振動(dòng)力。 [0116] 步驟六，根據(jù)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的傳遞函數(shù)，采用靈敏度函數(shù)和相角的分析方法，分析整個(gè)磁懸浮軸承不平衡振動(dòng)力直接抑制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本發(fā)明提出的方法的實(shí)施流程圖如圖4所示，包括： [0117] 1)基本控制器 [0118] 2)磁懸浮軸承電流功率放大器 [0119] 3)磁懸浮軸承控制對(duì)象 [0120] 4)同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換環(huán)節(jié) [0121] 5)電流剛度以及位移剛度 [0122] 6)不平衡擾動(dòng)信號(hào) [0123] 其中C(s)是基本控制器，通常磁懸浮軸承的基本控制策略采用分散PID控制算法。 Gw(s)是磁懸浮軸承線圈電流功率放大器，主要作用是將控制器給出控制電流信號(hào)進(jìn)行功率放大，達(dá)到線圈內(nèi)電流的要求，從而能夠驅(qū)動(dòng)定子產(chǎn)生電磁力以滿足磁軸承主動(dòng)控制的要求。P(s)是磁懸浮軸承控制對(duì)象本身，根據(jù)之前具體包括步驟中的步驟1可得電磁力主要和線圈內(nèi)的電流以及定子和轉(zhuǎn)子之間的距離有關(guān)。Ki是電流剛度系數(shù)，Kh是位移剛度系數(shù)。 虛線框內(nèi)的是同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，輸入是相位相差90°的X和Y方向的不平衡振動(dòng)力，該振動(dòng)力是按照磁軸承電磁力表達(dá)式構(gòu)造的。輸出是相應(yīng)兩個(gè)自由度的補(bǔ)償信號(hào)，高補(bǔ)償信號(hào)被輸入到原來控制系統(tǒng)的電流環(huán)中用以抑制輸出的不平衡振動(dòng)力。 [0124] 根據(jù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所示，可以得到系統(tǒng)的閉環(huán)特征方程式為： [0125] 1+KiGc(s)Gw(s)P(s)-KhP(s)+Kign(s)Gw(s)＝0???(19) [0126] 將(16)式帶入(19)式中可以得到轉(zhuǎn)換后的系統(tǒng)閉環(huán)特征方程為： [0127] [0128] 定義靈敏度函數(shù)如下： [0129] [0130] 在原系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下S(s)的極點(diǎn)均位于左半平面則上面的式(21)可以化簡(jiǎn)為： [0131] (s-jΩ+ε+ke-jθ)+(s-jΩ+ε)S(s)＝0???(22) [0132] 可以將k寫成 其中 是一個(gè)極小的變量，K是一個(gè)常量。這樣式(22)就寫成如下表達(dá)式： [0133] [0134] 當(dāng) 時(shí)則有整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)只有一個(gè)極點(diǎn)也就是： [0135] s＝j(luò)Ω-θ???(24) [0136] 由于在加入同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換變換前的閉環(huán)系統(tǒng)已經(jīng)是穩(wěn)定的那么S(s)的極點(diǎn)已經(jīng)在復(fù)平面的左半平面，當(dāng)引入同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換變換后閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)將會(huì)在jΩ的領(lǐng)域內(nèi)變動(dòng)，移動(dòng)的趨勢(shì)將會(huì)隨著s、θ、ε的變化而變化，如此一來可以對(duì)式子求s在 處的偏導(dǎo)數(shù)查看變化趨勢(shì)?？梢缘玫较率剑? [0137] [0138] 根據(jù)頻率域中穩(wěn)定性的要求，需要滿足下式，整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定： [0139] [0140] 由上式(26)可以看出只要隨著轉(zhuǎn)速Ω實(shí)時(shí)調(diào)整補(bǔ)償相位角θ就可以在整個(gè)全頻范圍內(nèi)保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 [0141] 在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件下抑制效果的好壞主要取決于不平衡振動(dòng)力的收斂速度，速度越快，效果越好。在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換推導(dǎo)過程中有一點(diǎn)很重要，同頻信號(hào)xs+jys經(jīng)過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換矩陣T(Ωt)后只含基頻分量xr+jyr，其中xr、yr分別是xs、ys的漸近線。并且由前面推導(dǎo)可得等式T(Ωt)*Tinv(Ωt)≡e-jθ，假設(shè)初始同頻信號(hào)為 能得到： [0142] [0143] 在補(bǔ)償角度θ＝0的情況下得到： [0144] [0145] 由此可以看出收斂情況主要與轉(zhuǎn)速Ω有關(guān)，轉(zhuǎn)速越高，收斂速度越快，并且最后收斂于一個(gè)常數(shù) 這說明基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的不平衡振動(dòng)力抑制方法在高轉(zhuǎn)速時(shí)有更加好的補(bǔ)償補(bǔ)償特性。采用基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換算法對(duì)由于磁懸浮轉(zhuǎn)子質(zhì)量不平衡產(chǎn)生的不平衡振動(dòng)力進(jìn)行抑制，實(shí)現(xiàn)在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有效抑制不平衡振動(dòng)力的控制效果。 [0146] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。