高速旋转机构的振动是影响卫星对地观测分辨率的主要因素,其中转子不平衡引起的同频振动力是其主要分量。目前多数卫星采用被动或主动的隔振装置,以切断振动力的传输途径。而磁悬浮技术具有支承可控的特点,可通过控制旋转轴来减少振动源,成为主动振动抑制的理想选择。
磁悬浮力由位移刚度力和电流刚度力两部分组成,同频振动力的精确抑制需要使位移刚度力与电流刚度力恰好相互抵消。然而,磁悬浮系统不具备结构稳定性。温度变化等因素引起功放系统参数发生变化,引起电流刚度力发生变化,进而影响同频振动力的抑制效果。如何自适应地抑制功放参数的随机变化成为同频振动力抑制的研究难点。本研究在通用陷波器、前馈控制的基础上,提出了基于经典自适应控制和改进自适应控制的功放系统参数补偿器,并比较了两者的收敛时间、收敛精度、计算量等性能,通过仿真和实验验证了所提算法的有效性。
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控制系统原理图
研究成果《Synchronous force elimination in the magnetically suspended rotor system with adaptive compensations of power amplifiers》在工程技术TOP期刊《Transactions on Industrial Electronics》(IF:7.05,一区)上发表,我校工学院徐向波副教授是该论文的第一作者,刘晋浩教授为通讯作者,陈劭副教授为第三作者。
该研究得到中央高校基本科研业务费专项资金(NO. 2017ZY38)、国家自然科学基金资助项目(51605031)和中国博士后科学基金面上资助项目(2016M600051)的联合支持。(A19)