專利名稱：：基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：發(fā)明涉及一種基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)^f茲懸浮軸承容錯(cuò)控制方法，屬于徑向主動(dòng)磁懸浮軸承控制的
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：主動(dòng)磁懸浮軸承是一種通過(guò)可控電磁力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子穩(wěn)定支承的新型軸承。其主要特征就是通過(guò)一套閉環(huán)控制系統(tǒng)使得轉(zhuǎn)子在定子磁力作用下穩(wěn)定懸浮于定子磁極中心，使得轉(zhuǎn)子和定子之間沒(méi)有接觸，并由此帶來(lái)無(wú)需潤(rùn)滑、無(wú)需密封、可以高速旋轉(zhuǎn)、可以在極端溫度條件和真空環(huán)境下工作等優(yōu)點(diǎn)，而且其支承剛度和阻尼可控，利用這個(gè)優(yōu)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)避開(kāi)臨界轉(zhuǎn)速或者在過(guò)臨界轉(zhuǎn)速時(shí)優(yōu)化阻尼系數(shù)，減小振動(dòng)。因此主動(dòng)磁懸浮軸岸義是一種高性能軸承，具有廣闊的應(yīng)用前景。主動(dòng);茲懸浮軸承作為一種先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)，正逐漸走出實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用到實(shí)際的工業(yè)設(shè)備上。主動(dòng)磁懸浮軸承目前主要應(yīng)用在透平機(jī)械上，如渦輪分子泵、儲(chǔ)能飛輪和壓縮機(jī)。目前，國(guó)際上一個(gè)主要研究方向是將主動(dòng)磁懸浮軸承應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)上；另一個(gè)研究熱點(diǎn)是將主動(dòng)磁懸浮軸承用于核能渦輪發(fā)電設(shè)備。隨著主動(dòng)磁懸浮軸承應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)展，主動(dòng)磁懸浮軸承的可靠性也變得越來(lái)越重要。主動(dòng)磁懸浮軸承是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，其失效方式包括軟件故障、電路系統(tǒng)故障和機(jī)械系統(tǒng)故障。軟件故障如程序運(yùn)行時(shí)異常，程序?qū)ぶ峰e(cuò)誤等；電路系統(tǒng)故障包括電源系統(tǒng)故障、芯片功能異常、位移傳感器失效、位移傳感器信號(hào)被磁懸浮軸承工作磁場(chǎng)干擾、勵(lì)磁線圈斷裂等。機(jī)械系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)子發(fā)生裂紋等。任何一個(gè)環(huán)節(jié)失效都會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)磁懸浮軸承失效。主動(dòng)磁懸浮軸承的可靠性已經(jīng)成為其廣泛應(yīng)用的一大障礙。從20世紀(jì)90年代開(kāi)始很多研究人員開(kāi)始進(jìn)行磁懸浮軸承執(zhí)行器的容錯(cuò)控制的研究工作，試圖在部分功放或者勵(lì)磁線圈發(fā)生故障后仍然可以保持轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮。1995年，EricH.Maslen和DavidC.Meeker針對(duì)徑向f茲懸浮軸承提出了偏置電流線性化理論，并將該理論用于徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的容錯(cuò)控制。下面以f茲路耦合的六4及徑向》茲懸浮軸承為例闡述偏置電流線性化理i侖。磁路耦合的六極徑向磁懸浮軸承及其等效磁路如圖l所示。圖l所示的徑向磁懸浮軸承的i茲路方程為AA+—"2^2—=0及一2+"2^2—"3^3—及3^3=0<及3A+"3A:3-"J"_及4-4=0'(1)i4&+W4/c4-"5/c5-M=0i^5+M5/c5-"6/c6-/6^=0J+&+03+04+05+&=0及i=~i~(50-xcos《-ysin《)-〃o4j=1,2,3,4,5,6式中A為第i個(gè)磁極處的氣隙磁阻A為^茲^及面積//。為空氣磁導(dǎo)率A為轉(zhuǎn)子位于定子磁極中心時(shí)每個(gè)磁極與轉(zhuǎn)子之間的氣隙x為轉(zhuǎn)子在x軸方向的位移/為轉(zhuǎn)子在/軸方向的>[立移《為第i個(gè)f茲極的方位角A為第i個(gè)磁極處氣隙中的^茲感應(yīng)強(qiáng)度A為第i個(gè)f茲才及上的勵(lì)f茲線圈臣數(shù)厶i為第i個(gè)磁極上勵(lì)磁線圈的電流把式(l)寫(xiě)成矩陣形式為4《_w2乂r-w343(2)-A_"545111111人oo0000式中在為第i個(gè)f茲才及處氣隙中的f茲感應(yīng)強(qiáng)度式(2)可以簡(jiǎn)寫(xiě)為4i(x,y)5(x，+A^(3)式中A(X，/)為》茲懸浮軸承的^茲阻矩陣"(X，力為磁懸浮軸承的磁感應(yīng)強(qiáng)度向量#為磁懸浮軸承的勵(lì)石茲線圈矩陣/為磁懸浮軸承的勵(lì)磁電流向量由式(3)可4尋j)=丄4，>0—1(4)令式中Wx，力為磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)矩陣則式(4)可以簡(jiǎn)寫(xiě)為sC=r(xj)/(5)可以推導(dǎo)出轉(zhuǎn)子所受^茲力為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中A為轉(zhuǎn)子在i方向的受力A為轉(zhuǎn)子在/方向的受力A為轉(zhuǎn)子在x方向力加權(quán)矩陣^為轉(zhuǎn)子在/方向力加權(quán)矩陣定義控制電流向量為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中人為偏置電流/;為x方向4空制電，充<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>/,為y方向4空制電;充定義電流分配矩陣為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>式中/^為偏置電流分配矩陣K為x方向控制電流分配矩陣K為/方向控制電流分配矩陣電流分配矩陣將控制電流和偏置電流分配到每個(gè)線圏中，即:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>把式(7)帶入式(6)則有:《=A/cWr(x，淑余A尺丄(8)/『V7'(X,y)"/(X,如果能找到一個(gè)合適的/F矩陣滿足如下關(guān)系『卞r(JC,加7(x,余=乾0V2o一見(jiàn)=、/20000000、/2000A:',/200式中乾為Z方向控制力解耦矩陣4為7方向控制力解耦矩陣it為X方向的控制力解耦系數(shù)A為7方向的控制力解耦系數(shù)則式(8)可以簡(jiǎn)化為《尺4SAO、"A、(10)如果保持偏置電流A不變，令2A)允A=式中L為X方向電流剛度A,為/方向電;充剛度(9)則式(10)簡(jiǎn)化為化=v少?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)控制力的解耦和線性化。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供一種基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制方法。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)^f茲懸浮軸承容錯(cuò)控制方法，其特征在于包括如下步驟第一步根據(jù)徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)對(duì)故障模式進(jìn)行分類，當(dāng)發(fā)生故障的勵(lì)^茲線圏通過(guò)旋轉(zhuǎn)定子的方式可以轉(zhuǎn)化為完全相同的故障結(jié)構(gòu)，則為同一類故障；第二步對(duì)第一步所述的每一類故障采用偏置電流線性化理-淪求解得到一個(gè)電流分配矩陣^，實(shí)現(xiàn)x方向和/方向控制解耦和線性化控制=A.^"A一0G《，其中A為轉(zhuǎn)子在訪向的受力，A為轉(zhuǎn)子在7^向的受力，fc為x^向控制器傳遞函數(shù)，《為/方向控制器傳遞函數(shù)，比為轉(zhuǎn)子在訪向的位移，《為轉(zhuǎn)子在J^"向的位移，&為電流剛度，、為功率》文大器增益，h為位移傳感器增益，/為為在^/坐標(biāo)系中的勵(lì)》茲電流向量，L為訪向控制電壓，！^為訪向控制電壓，K為偏置電壓，下同；第三步當(dāng)發(fā)生故障，采用第二步所述的與發(fā)生故障類型相對(duì)應(yīng)的電流分配矩陣^和與故障相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)變換矩陣K和線圏重映射矩陣7;更新z方向和/方向的控制解耦和線性化控制即實(shí)現(xiàn)容4昔控制<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>，其中尸/為轉(zhuǎn)子在^方向的受力，尸/為轉(zhuǎn)子在,方向的受力，《為轉(zhuǎn)子在,方向的位移，為轉(zhuǎn)子在^方向的位移，為,方向控制電壓，為,方向控制電壓，^為控制電流，/'為在y0/坐標(biāo)系中的勵(lì)》茲電流向量。本發(fā)明偏置電流線性化方法的關(guān)鍵就是求解滿足式(9)的電流分配矩陣R以上推導(dǎo)過(guò)程同樣適用于一個(gè)或多個(gè)勵(lì)磁線圏失效的情況，某個(gè)勵(lì)磁線圈失效時(shí)只要^4目應(yīng)的勵(lì)磁線圏電流設(shè)為o即可。因此在一個(gè)或多個(gè)勵(lì)》茲線圏故障情況下仍然可以找到合適的電流分配矩陣實(shí)現(xiàn)控制力的解耦和線性化。在此基礎(chǔ)上提出了基于電流分配矩陣重構(gòu)的徑向磁懸浮軸承執(zhí)行器容錯(cuò)控制方法。該容錯(cuò)控制方法首先分析徑向^茲懸浮軸承的所有可能的故障沖莫式，然后針對(duì)每種故障it式釆用偏置電流線性化方法求解相應(yīng)的電流分配矩陣，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到相應(yīng)的故障后切換到對(duì)應(yīng)的電流分配矩陣，從而實(shí)現(xiàn)在徑向磁懸浮軸承完好和故障情況下均可以實(shí)現(xiàn)控制力的解耦和線性化。本發(fā)明顯著減少了徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制中需要求解的電流分配矩陣的數(shù)量。圖l為磁路耦合的六極徑向磁懸浮軸承及其等效磁路圖，圖1中標(biāo)號(hào)名稱l為徑向磁懸浮軸承定子，2為勵(lì);茲線圈，3為轉(zhuǎn)子；圖2為基于偏置電流線性化的控制框圖；圖3為可以歸為一類的單個(gè)勵(lì)f茲線圈故障形式圖；圖4為可以歸為一類的兩個(gè)對(duì)稱勵(lì)》茲線圈故障形式圖；圖5為可以歸為一類的三個(gè)交4齊勵(lì)石茲線圈故障形式圖；圖6為勵(lì)磁線圈2發(fā)生故障示意圖；圖7為基于坐標(biāo)變換的徑向磁懸浮軸承容錯(cuò)控制框圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明下面以磁路耦合的六極徑向^f茲懸浮軸承為例闡述偏置電流線性化理論。如圖1所示為磁路耦合的六極徑向磁懸浮軸承及其等效磁路。(1)首先需要對(duì)勵(lì)》茲線圈所有故障形式進(jìn)行分類。如果將不同形式的勵(lì)磁線圈故障看作是完全不同的故障，那么定子的故障將會(huì)有很多形式。但是某些故障形式可以通過(guò);^走轉(zhuǎn)定子的方式轉(zhuǎn)化為完全相同的故障形式，則這些古丈障形式可以歸為同一類古丈障。實(shí)施例l:如圖3所示。下面以單個(gè)勵(lì)>磁線圈故障為例進(jìn)行說(shuō)明。單個(gè)線圏故障有六種模式，但是從定子的結(jié)構(gòu)來(lái)看，這六種故障都是導(dǎo)致定子某個(gè)磁極的磁動(dòng)勢(shì)為零，如果將圖3(b)、圖3(c)、圖3(d)、圖3(e)、圖3(f)中的定子分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。、120°、180°、240°、300°,則這五種故障都變成和圖3(a)完全相同的故障形式。這六種故障形式的本質(zhì)是完全相同的，可以歸結(jié)為一類故障。實(shí)施例2:如圖4所示。兩個(gè)對(duì)稱勵(lì)磁線圈故障有三種模式。如果將圖4(b)、圖4(c)中的定子分別順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。、120°,則這兩種故障都變成和圖4(a)完全相同的故障形式。這三種故障形式的本質(zhì)是完全相同的，可以歸結(jié)為一類故障。實(shí)施例3:如圖5所示。三個(gè)交替勵(lì)磁線圈故障有兩種模式。如果將圖5(b)中的定子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)60。，則該故障變成和圖5(a)完全相同的故障形式。這兩種故障形式的本質(zhì)是完全相同的，可以歸結(jié)為一類故障。(2)其次需要針對(duì)同一類故障選擇其中任一個(gè)故障形式采用偏置電流線性化理論求解一個(gè)電流分配矩陣。假設(shè)針對(duì)圖3中(a)所示的線圈l發(fā)生故障情況采用偏置電流線性化方法可以求得一個(gè)電流分配矩陣K,實(shí)現(xiàn)^方向和訪向控制解耦和線性化控制。即(11)l尸少=v少式中w為一個(gè)具體的電流分配矩陣根據(jù)圖2所示的控制系統(tǒng)框圖有如下關(guān)系:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(12)式中&一一訪向控制器傳遞函數(shù)^一一向控制器傳遞函數(shù)《為轉(zhuǎn)子在訪向的位移《為轉(zhuǎn)子在訪向的位移A為功率放大器增益^為位移傳感器增益A為電流剛度矩陣K為偏置電壓L為;^向控制電壓4為j^r向控制電壓(3)最后采用步驟(2)中的電流分配矩陣，采用基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的容錯(cuò)控制方法實(shí)現(xiàn)同一類故障的容錯(cuò)控制。下面對(duì)該方法進(jìn)行理論推導(dǎo)。勵(lì)磁線圈2發(fā)生故障情況如圖6所示，重新建立坐標(biāo)系z(mì)，&，。根據(jù)勵(lì)磁線圈l發(fā)生故障對(duì)應(yīng)的電流分配矩陣，且由定子磁極的結(jié)構(gòu)對(duì)稱性可知在x，。/，坐標(biāo)系中顯然滿足如下關(guān)系婦。、—>*00—7(13)》/>門(mén)—G,0—乂'—=w—"-—0A-式中《為轉(zhuǎn)子在f方向的位移《為轉(zhuǎn)子在y方向的位移即在z,OZ坐標(biāo)系中控制力仍然是線性的和解耦的,根據(jù)坐標(biāo)變換公式有《'cosPsin0《(14)々一sin^cos^力式中6為K7坐標(biāo)系到,O廣坐標(biāo)系的夾角令cos^sin^一sin^cos^式中乃坐標(biāo)變換矩陣則式(14)可以簡(jiǎn)寫(xiě)為:《'義(15)由圖6可知有如下線圈電流對(duì)應(yīng)關(guān)系<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(16)(17)式(16)可以簡(jiǎn)寫(xiě)為式中7;為線圈重映射矩陣/'為在Y0/坐標(biāo)系中的勵(lì)^f茲電流向量把式(13)和式(14)帶入式(17)可得<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>由式18可知采用坐標(biāo)變換的方法，采用與圖3中故障模式1完全相同的控制器和電流分配矩陣，仍然可以實(shí)現(xiàn)在圖3中故障模式2下控制力的解耦和線性化。通過(guò)改動(dòng)坐標(biāo)變換矩陣中的角度和線圈重映射矩陣，也可以實(shí)現(xiàn)圖3中故障模式3、4、5、6情況下控制力的解耦和線性化。基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制方法預(yù)先針對(duì)每一類勵(lì)磁線圏故障推導(dǎo)一個(gè)共用的電流分配矩陣r,然后再針對(duì)同一類故障中的每一種情況推導(dǎo)相應(yīng)的坐標(biāo)變換矩陣K和線圏重映射矩陣7;，當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到某些勵(lì)磁線圏發(fā)生故障后首先判斷當(dāng)前故障的類別并選擇相應(yīng)的電流分配矩陣K然后再判斷具體的故障形式并選擇相應(yīng)的坐標(biāo)變換矩陣K和線圈重映射矩陣7;,從而無(wú)論在徑向磁懸浮軸承完好和故障情況下均可以實(shí)現(xiàn)控制力的解耦和線性化?；谧鴺?biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制原理框圖如圖7所示。權(quán)利要求1、一種基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制方法，其特征在于包括如下步驟第一步根據(jù)徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)對(duì)故障模式進(jìn)行分類，當(dāng)發(fā)生故障的勵(lì)磁線圈通過(guò)旋轉(zhuǎn)定子的方式可以轉(zhuǎn)化為完全相同的故障結(jié)構(gòu)，則為同一類故障；第二步對(duì)第一步所述的每一類故障采用偏置電流線性化理論求解得到一個(gè)電流分配矩陣W，實(shí)現(xiàn)x方向和y方向控制解耦和線性化控制<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>F</mi><mi>x</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>F</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>a</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>V</mi><mi>cx</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>V</mi><mi>cy</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>a</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>d</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>G</mi><mi>x</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>G</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>·</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mi>x</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0001"file="A2009100307200002C1.tif"wi="93"he="14"top="108"left="27"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths><mathsid="math0002"num="0002"><math><![CDATA[<mrow><mi>I</mi><mo>=</mo><mi>W</mi><msub><mi>k</mi><mi>a</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>V</mi><mi>b</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>V</mi><mi>cx</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>V</mi><mi>cy</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0002"file="A2009100307200002C2.tif"wi="29"he="23"top="104"left="125"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>其中Fx為轉(zhuǎn)子在x方向的受力，F(xiàn)y為轉(zhuǎn)子在y方向的受力，Gx為x方向控制器傳遞函數(shù)，Gy為y方向控制器傳遞函數(shù)，dx為轉(zhuǎn)子在x方向的位移，dy為轉(zhuǎn)子在y方向的位移，ki為電流剛度，ka為功率放大器增益，kd為位移傳感器增益，I為為在x0y坐標(biāo)系中的勵(lì)磁電流向量，Vcx為x方向控制電壓，Vcy為y方向控制電壓，Vb為偏置電壓，下同；第三步當(dāng)發(fā)生故障，采用第二步所述的與發(fā)生故障類型相對(duì)應(yīng)的電流分配矩陣W和與故障相對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)變換矩陣Td和線圈重映射矩陣Tc更新x方向和y方向的控制解耦和線性化控制即實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)控制<mathsid="math0003"num="0003"><math><![CDATA[<mrow><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msup><msub><mi>F</mi><mi>x</mi></msub><mo>′</mo></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>F</mi><mi>y</mi></msub><mo>′</mo></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>a</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>d</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>G</mi><mi>x</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>G</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>·</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msup><msub><mi>d</mi><mi>x</mi></msub><mo>′</mo></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>d</mi><mi>y</mi></msub><mo>′</mo></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>a</mi></msub><msub><mi>k</mi><mi>d</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>G</mi><mi>x</mi></msub></mtd><mtd><mn>0</mn></mtd></mtr><mtr><mtd><mn>0</mn></mtd><mtd><msub><mi>G</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>·</mo><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mi>x</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mi>y</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math></maths><mathsid="math0004"num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>I</mi><mi>c</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>T</mi><mi>c</mi></msub><msup><mi>I</mi><mo>′</mo></msup><mo>=</mo><msub><mi>T</mi><mi>c</mi></msub><mi>W</mi><msub><mi>k</mi><mi>a</mi></msub><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>V</mi><mi>b</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>V</mi><mi>cx</mi></msub><mo>′</mo></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><msub><mi>V</mi><mi>cy</mi></msub><mo>′</mo></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0004"file="A2009100307200003C1.tif"wi="46"he="23"top="29"left="30"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>其中Fx′為轉(zhuǎn)子在x′方向的受力，F(xiàn)y′為轉(zhuǎn)子在y′方向的受力，dx′為轉(zhuǎn)子在x′方向的位移，dy′為轉(zhuǎn)子在y′方向的位移，Vcx′為x′方向控制電壓，Vcy′為y′方向控制電壓，Ic為控制電流，I′為在x′0y′坐標(biāo)系中的勵(lì)磁電流向量。全文摘要本發(fā)明公布了一種基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制方法，屬主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制方法。該控制方法是首先根據(jù)徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的結(jié)構(gòu)對(duì)徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的故障進(jìn)行分類，對(duì)定子磁路影響相同的故障為同一類；然后針對(duì)每一類徑向主動(dòng)磁懸浮軸承故障挑選一種情況采用偏置電流線性化理論求解電流分配矩陣；然后采用該電流分配矩陣，采用基于坐標(biāo)變換的徑向主動(dòng)磁懸浮軸承的容錯(cuò)控制方法即可實(shí)現(xiàn)這一類故障的容錯(cuò)控制。本發(fā)明減少了徑向主動(dòng)磁懸浮軸承容錯(cuò)控制中需要求解的電流分配矩陣的數(shù)量。文檔編號(hào)H02N15/00GK101621268SQ200910030720公開(kāi)日2010年1月6日申請(qǐng)日期2009年4月10日優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日發(fā)明者崔東輝,徐龍祥申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)