Rechazo de Vibraciones Sincrónicas del Sistema AMB Utilizando un Algoritmo de Control Adaptativo No Lineal con un Nuevo Estimador de Frecuencia
Autores: Bian, Xiaoyu; Shi, Zhengang; Mo, Ni; Shi, Lei; Zheng, Yangbo; Liu, Xingnan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en la supresión de vibraciones sincrónicas de un sistema de cojinete magnético activo (AMB) sin un sensor de velocidad de rotación. Uno de los problemas más difíciles con los sistemas AMB es la vibración sincrónica causada por el desequilibrio de masa del rotor. Además, prácticamente todos los algoritmos de control de desequilibrio existentes requieren un sensor de velocidad de rotación para determinar la velocidad de rotación. Sin embargo, en algunas aplicaciones únicas, es imposible instalar y utilizar el sensor de velocidad de rotación como se pretende. Este estudio proporcionó un algoritmo de control adaptativo no lineal (NAC) y un estimador de frecuencia modificado para abordar los problemas mencionados. El enfoque propuesto puede suprimir las vibraciones de corriente y desplazamiento regulando la estructura de control. El estimador de frecuencia calcula la velocidad de rotación en función de la posición del rotor en diferentes momentos, lo que tiene un tiempo de respuesta rápido, alta precisión y un seguimiento efectivo. El algoritmo NAC puede lograr el control de desequilibrio basado en la estrategia de iteración de períodos. Además, se utiliza el método de Lyapunov para demostrar la estabilidad del algoritmo NAC. Finalmente, los resultados experimentales y de simulación también confirman la efectividad y fiabilidad del esquema de control general. Los resultados de las simulaciones y experimentos indican que el nuevo estimador de frecuencia puede rastrear la velocidad con precisión y que su error puede regularse dentro de 0.05 Hz. El esquema de control general puede reducir la amplitud de la vibración de desplazamiento en un 72.2% y la amplitud de la vibración de corriente en un 65.6%.
Descripción
Este documento se centra en la supresión de vibraciones sincrónicas de un sistema de cojinete magnético activo (AMB) sin un sensor de velocidad de rotación. Uno de los problemas más difíciles con los sistemas AMB es la vibración sincrónica causada por el desequilibrio de masa del rotor. Además, prácticamente todos los algoritmos de control de desequilibrio existentes requieren un sensor de velocidad de rotación para determinar la velocidad de rotación. Sin embargo, en algunas aplicaciones únicas, es imposible instalar y utilizar el sensor de velocidad de rotación como se pretende. Este estudio proporcionó un algoritmo de control adaptativo no lineal (NAC) y un estimador de frecuencia modificado para abordar los problemas mencionados. El enfoque propuesto puede suprimir las vibraciones de corriente y desplazamiento regulando la estructura de control. El estimador de frecuencia calcula la velocidad de rotación en función de la posición del rotor en diferentes momentos, lo que tiene un tiempo de respuesta rápido, alta precisión y un seguimiento efectivo. El algoritmo NAC puede lograr el control de desequilibrio basado en la estrategia de iteración de períodos. Además, se utiliza el método de Lyapunov para demostrar la estabilidad del algoritmo NAC. Finalmente, los resultados experimentales y de simulación también confirman la efectividad y fiabilidad del esquema de control general. Los resultados de las simulaciones y experimentos indican que el nuevo estimador de frecuencia puede rastrear la velocidad con precisión y que su error puede regularse dentro de 0.05 Hz. El esquema de control general puede reducir la amplitud de la vibración de desplazamiento en un 72.2% y la amplitud de la vibración de corriente en un 65.6%.