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自传感电磁轴承位移解调过程的精确建模和分析
被引量：
8
1
作者
于洁
祝长生
余忠磊
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第21期5939-5946,6038,共8页
实现自传感电磁轴承的关键在于从线圈电流信号中准确的解调出转子位置信息。受开关功放脉冲宽度调制占空比和转子位置变化等因素的影响,线圈电流信号具有复杂且时变的频谱构成。以往针对开关谐波解调型自传感电磁轴承的分析和补偿方案...
实现自传感电磁轴承的关键在于从线圈电流信号中准确的解调出转子位置信息。受开关功放脉冲宽度调制占空比和转子位置变化等因素的影响,线圈电流信号具有复杂且时变的频谱构成。以往针对开关谐波解调型自传感电磁轴承的分析和补偿方案均建立在转子位移解调器模型完全理想的基础上,难以对解调器的实际输出特性进行准确分析。该文利用绝对值函数的余弦傅里叶级数和Jacobi-Anger恒等式,分别建立了在静态和动态线圈电流作用下,自传感解调器各环节的频域解析模型。并在四自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行了相关实验,验证了模型的有效性。结果表明,静态线圈电流作用下解调器的输出为与气隙成比例的常值,动态线圈电流作用下解调器的输出中还包含3个频率分量,且各分量的幅值和频域分布取决于转子位置和功放脉冲宽度调制占空比的变化规律。
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关键词
自传感电磁轴承
位移解调器
Jacobi-Anger恒等式
解析模型
动态线圈电流
在线阅读
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职称材料
解调型自传感电磁轴承的位移估计误差分析
被引量：
3
2
作者
于洁
祝长生
吴新振
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第19期5876-5884,共9页
利用开关功率放大器输出电流的纹波特性来估计转子位移是实现电磁轴承自传感的重要方法。在自传感电磁轴承系统中,开关功率放大器输出电流的纹波特性不仅与转子位移有关,还会受到系统运行状态和系统参数的影响,这将导致转子位移估计误差...
利用开关功率放大器输出电流的纹波特性来估计转子位移是实现电磁轴承自传感的重要方法。在自传感电磁轴承系统中,开关功率放大器输出电流的纹波特性不仅与转子位移有关,还会受到系统运行状态和系统参数的影响,这将导致转子位移估计误差,这一问题在高频时更为显著。针对电流谐波幅值解调型自传感电磁轴承,利用其电感模型、电流纹波模型和电流谐波幅值解调器的输出模型,首先分析不同系统运行状态下,特别是在高频时,功放占空比变化对电流谐波幅值解调器输出的影响;其次,讨论不同系统参数对转子位移估计误差的影响;最后,在八极径向自传感电磁轴承平台上对相关理论进行实验验证,得到不同开关功放输出状态和主要参数对转子位移估计误差的影响。
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关键词
自传感电磁轴承
开关功率放大器
电流纹波特性
转子位移估计误差
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职称材料
基于希尔伯特变换的自传感电磁轴承实现
被引量：
6
3
作者
于洁
祝长生
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期732-739,共8页
针对以往自传感主动电磁轴承系统中存在的位移解调器精度不足、存在相位滞后等问题,提出利用希尔伯特变换的转子位移估计策略.相比以往方法,使用希尔伯特变换对电流纹波基频分量幅值的提取更精确,相位延迟更小.针对自传感电磁轴承系统...
针对以往自传感主动电磁轴承系统中存在的位移解调器精度不足、存在相位滞后等问题,提出利用希尔伯特变换的转子位移估计策略.相比以往方法,使用希尔伯特变换对电流纹波基频分量幅值的提取更精确,相位延迟更小.针对自传感电磁轴承系统需要多路信号实时处理的特点,利用现场可编程门阵列（FPGA）并行运算的特性保证了各自由度位移估计信号的时序同步,搭配浮点运算功能强大的数字信号处理器（DSP）实现了自传感电磁轴承系统的反馈控制器.在4自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行实验验证.实验结果表明,FPGA模块提取的转子位置估计信号具有良好的线性度和实时性,实现了4自由度径向电磁轴承在转速为0~2 000r/min时的自传感稳定运行.
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关键词
自传
感
主动
电磁
轴承
希尔伯特变换
位移估计
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职称材料
题名
自传感电磁轴承位移解调过程的精确建模和分析
被引量：
8
1
作者
于洁
祝长生
余忠磊
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第21期5939-5946,6038,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51477155
11172261)
+1 种基金
浙江省自然科学基金项目(LZ13E070001)
先进航空发动机协同创新中心项目~~
文摘
实现自传感电磁轴承的关键在于从线圈电流信号中准确的解调出转子位置信息。受开关功放脉冲宽度调制占空比和转子位置变化等因素的影响,线圈电流信号具有复杂且时变的频谱构成。以往针对开关谐波解调型自传感电磁轴承的分析和补偿方案均建立在转子位移解调器模型完全理想的基础上,难以对解调器的实际输出特性进行准确分析。该文利用绝对值函数的余弦傅里叶级数和Jacobi-Anger恒等式,分别建立了在静态和动态线圈电流作用下,自传感解调器各环节的频域解析模型。并在四自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行了相关实验,验证了模型的有效性。结果表明,静态线圈电流作用下解调器的输出为与气隙成比例的常值,动态线圈电流作用下解调器的输出中还包含3个频率分量,且各分量的幅值和频域分布取决于转子位置和功放脉冲宽度调制占空比的变化规律。
关键词
自传感电磁轴承
位移解调器
Jacobi-Anger恒等式
解析模型
动态线圈电流
Keywords
self-sensing active magnetic bearing
displacement demodulator
Jacobi-Anger identity
analytical model
dynamic coil current
分类号
TM315 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
解调型自传感电磁轴承的位移估计误差分析
被引量：
3
2
作者
于洁
祝长生
吴新振
机构
青岛大学电气工程学院
浙江大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第19期5876-5884,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2018YF0905500)
国家自然科学基金项目(11632015,51677092)~~
文摘
利用开关功率放大器输出电流的纹波特性来估计转子位移是实现电磁轴承自传感的重要方法。在自传感电磁轴承系统中,开关功率放大器输出电流的纹波特性不仅与转子位移有关,还会受到系统运行状态和系统参数的影响,这将导致转子位移估计误差,这一问题在高频时更为显著。针对电流谐波幅值解调型自传感电磁轴承,利用其电感模型、电流纹波模型和电流谐波幅值解调器的输出模型,首先分析不同系统运行状态下,特别是在高频时,功放占空比变化对电流谐波幅值解调器输出的影响;其次,讨论不同系统参数对转子位移估计误差的影响;最后,在八极径向自传感电磁轴承平台上对相关理论进行实验验证,得到不同开关功放输出状态和主要参数对转子位移估计误差的影响。
关键词
自传感电磁轴承
开关功率放大器
电流纹波特性
转子位移估计误差
Keywords
self-sensing active magnetic bearing
switching power amplifier
current ripple properties
rotor displacement estimation errors
分类号
TM315 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
基于希尔伯特变换的自传感电磁轴承实现
被引量：
6
3
作者
于洁
祝长生
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期732-739,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51477155
11172261)
+3 种基金
浙江省自然科学基金资助项目(LZ13E070001)
浙江省科技厅公益技术应用研究项目(2011C21021)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2013XZZX005)
先进航空发动机协调创新中心项目
文摘
针对以往自传感主动电磁轴承系统中存在的位移解调器精度不足、存在相位滞后等问题,提出利用希尔伯特变换的转子位移估计策略.相比以往方法,使用希尔伯特变换对电流纹波基频分量幅值的提取更精确,相位延迟更小.针对自传感电磁轴承系统需要多路信号实时处理的特点,利用现场可编程门阵列（FPGA）并行运算的特性保证了各自由度位移估计信号的时序同步,搭配浮点运算功能强大的数字信号处理器（DSP）实现了自传感电磁轴承系统的反馈控制器.在4自由度径向电磁轴承刚性转子系统平台上进行实验验证.实验结果表明,FPGA模块提取的转子位置估计信号具有良好的线性度和实时性,实现了4自由度径向电磁轴承在转速为0~2 000r/min时的自传感稳定运行.
关键词
自传
感
主动
电磁
轴承
希尔伯特变换
位移估计
Keywords
self-sensing active magnetic bearing
Hilbert transform
position estimation
分类号
TP23 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
自传感电磁轴承位移解调过程的精确建模和分析
于洁
祝长生
余忠磊
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
解调型自传感电磁轴承的位移估计误差分析
于洁
祝长生
吴新振
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于希尔伯特变换的自传感电磁轴承实现
于洁
祝长生
《浙江大学学报（工学版）》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
6
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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