摘 要:智能磁轴承是一种新型的磁力轴承,它凭借专业设计人员赋予的知识和经验,"在线设计"出轴承系统合适的控制参数,实现稳定的悬浮支承.针对在智能磁力轴承的实现过程中,智能磁力轴承的静态参数(也可称为固有参数或设计参数)及转子的静态参数(如质量、质心、附加质量)的识别、存储和传榆技术进行分析,并给出一种以计算机中的PnP技术为基础的实施方法.
关键词:智能磁力轴承;转子系统;静态参数;在线设计;PnP技术
磁轴承的研究、开发和应用在全球范围内已势在必行,但 由于IMB在工作时所面对的转子是事先未知的,因此,需
由于它的研究与开发涉及到诸多学科的理论和技术,因而显现 要对相关的参数进行识别与获取。这也是IMB系统的关键技
出一种难度。这是导致磁轴承实施难度增加的主要因素…。 术所在。为了达到这个目的,系统必须具有能够对转子参数进
当前,机械科学技术的不断进步使得未来机械的普遍形式 行识别(或获取)的部件(如传感器)…。从系统硬件的整体方
向着具有“头脑”的“机器人”发展。文中提出的智能磁力轴 面看,IMB转子系统可以分为以下3部分:IMB及转子部分(机
(InteIIigent MagIletic Be耐ng,IMB)概念就是一种适应未来机 械及电器硬件与软件)、电子控制器部分(DsP、相关电子电路、
一般要求的支承部件。它的构思是:赋予常见的磁力轴承 能源硬件与软件)及人工监测部分(主要由PC担任)。
(亦称电磁轴承,Active Ma印etic Be撕ng,AMB)以专业设计人员 依据上述设计构思,IMB及其控制器应具备以下能力:
的设计思想,使其在工作中能够自动完成轴承转子系统相关控 (1)IMB应包含自身的相关信息,以备控制器调用。
(2)系统应当可以自行“识别”IMB与转子参数。
制参数的设计,即在线设计(0Illine.Des晒)。
一个5自由度的IMB转子系统由硬件和相应的软件(程 (3)系统应当可以按照获取的相关信息,自行完成系统控
)组成。文中提出了一种系统硬件结构,如图l所示。从图l 制参数的设计工作。
中可以看出,IMB与AMB之间硬件方面的区别在于多了两个
(4)系统应当可以提供在线并实时地对其运行状况进行监
测。
(专家知识库和专家经验库)。从理论上看,“两库”可为实现
转子动态特性参数的“在线识别”提供帮助,并保证了在控制 针对上述“能力”的核心理论和技术为:
程中始终能够获得专家知识(理论)和专家经验(实践)方面 (1)IMB数据信息的存储理论和技术(用于保存预设信息,
“指导”,使系统一直保持最佳运行状态。这正是IMB和 如IMB的磁极面积、线圈匝数、偏置电流、工作气隙等)。
MB的区别所在口’,也是IMB智能化的主要特征之一。 (2)传感器与人工智能理论和技术(用于识别转子的工作