针对主动磁轴承(Active Magnetic Bearing,AMB)中因转子不平衡引发的同频振动问题,本研究提出一种基于冠豪猪优化算法(Crested Porcupine Optimizer,CPO)与PID控制结合的磁轴承不平衡振动抑制策略(CPO-PID)。首先,建立四自由度磁轴承系...针对主动磁轴承(Active Magnetic Bearing,AMB)中因转子不平衡引发的同频振动问题,本研究提出一种基于冠豪猪优化算法(Crested Porcupine Optimizer,CPO)与PID控制结合的磁轴承不平衡振动抑制策略(CPO-PID)。首先,建立四自由度磁轴承系统的动力学模型,分析不平衡振动机理,构建PID参数整定控制策略,通过CPO对磁轴承系统的不平衡参数进行全局寻优。该算法通过模拟冠豪猪的多模态感知机制及防御行为,建立多维解空间搜索机制。将最优参数解输入电流补偿模块,建立动态补偿电流计算模型,确保补偿电磁力与不平衡振动力实现幅值相等、相位相反的精确匹配。同时,结合PID反馈控制框架调节系统刚度与阻尼矩阵,增强闭环控制的鲁棒性和动态响应特性。仿真结果表明:在恒转速工况(9420r/min)下,CPO-PID策略在调节时间、幅值抑制率等关键指标上均显著优于其他常见智能优化算法。在阶跃、正弦扫频两种变转速工况下,CPO-PID策略在宽转速范围内均可保持良好的稳定性与响应性能,说明该策略具有显著的工程应用潜力。展开更多
为了有效抑制由刀具的质量不平衡引起的电主轴系统不平衡振动,提出了一种电主轴系统不平衡振动的主动控制方案,首先研究了双绕组感应型电主轴的结构、工作原理及径向控制力模型,借助有限元法建立了感应型柔性电主轴系统的动力学模型以...为了有效抑制由刀具的质量不平衡引起的电主轴系统不平衡振动,提出了一种电主轴系统不平衡振动的主动控制方案,首先研究了双绕组感应型电主轴的结构、工作原理及径向控制力模型,借助有限元法建立了感应型柔性电主轴系统的动力学模型以及研究了FBLMS(Fast Block Least Mean Square)自适应滤波控制算法,设计了感应型柔性电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制系统,通过有限元法确定了径向控制力的系数以及单边磁拉力的系数,研究了经典PID控制器以及FBLMS自适应滤波控制器对刀具端不平衡振动的控制效果,结果表明FBLMS自适应滤波控制器对抑制电主轴-刀具系统端不平衡振动具有更佳控制效果。展开更多
文摘针对主动磁轴承(Active Magnetic Bearing,AMB)中因转子不平衡引发的同频振动问题,本研究提出一种基于冠豪猪优化算法(Crested Porcupine Optimizer,CPO)与PID控制结合的磁轴承不平衡振动抑制策略(CPO-PID)。首先,建立四自由度磁轴承系统的动力学模型,分析不平衡振动机理,构建PID参数整定控制策略,通过CPO对磁轴承系统的不平衡参数进行全局寻优。该算法通过模拟冠豪猪的多模态感知机制及防御行为,建立多维解空间搜索机制。将最优参数解输入电流补偿模块,建立动态补偿电流计算模型,确保补偿电磁力与不平衡振动力实现幅值相等、相位相反的精确匹配。同时,结合PID反馈控制框架调节系统刚度与阻尼矩阵,增强闭环控制的鲁棒性和动态响应特性。仿真结果表明:在恒转速工况(9420r/min)下,CPO-PID策略在调节时间、幅值抑制率等关键指标上均显著优于其他常见智能优化算法。在阶跃、正弦扫频两种变转速工况下,CPO-PID策略在宽转速范围内均可保持良好的稳定性与响应性能,说明该策略具有显著的工程应用潜力。
文摘为了有效抑制由刀具的质量不平衡引起的电主轴系统不平衡振动,提出了一种电主轴系统不平衡振动的主动控制方案,首先研究了双绕组感应型电主轴的结构、工作原理及径向控制力模型,借助有限元法建立了感应型柔性电主轴系统的动力学模型以及研究了FBLMS(Fast Block Least Mean Square)自适应滤波控制算法,设计了感应型柔性电主轴-刀具系统不平衡振动的主动控制系统,通过有限元法确定了径向控制力的系数以及单边磁拉力的系数,研究了经典PID控制器以及FBLMS自适应滤波控制器对刀具端不平衡振动的控制效果,结果表明FBLMS自适应滤波控制器对抑制电主轴-刀具系统端不平衡振动具有更佳控制效果。
