基于自适应浸入和不变理论的转子多频振动靶向抑制

作     者：暴一帆 姚剑飞 高金吉 BAO Yifan;YAO Jianfei;GAO Jinji

作者机构：北京化工大学机电工程学院北京100029 北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室北京100029 北京化工大学发动机健康监控及网络化教育部重点实验室北京100029 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2023年第59卷第18期

页      面：111-120页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51975037) 

主　　题：转子多频振动 浸入和不变理论 主动抑制 电磁作动器 

摘      要：旋转机械转子在运行过程中受到周期性干扰力的激励,振动频率多与转子转速相关,呈现出同频、整数倍频和分频的特点。针对旋转机械所受的多频激励,将转子振动的各频率成分作为抑制靶点,将电磁作动器作为执行机构,提出一种基于自适应浸入和不变理论的转子多频振动靶向抑制方法。该方法在笛卡尔转换坐标系下对多频激励进行矢量分解,将高阶非线性系统浸入到低阶目标系统,且设计的控制算法使目标系统的像具有不变流形吸引性。设计陷波滤波器,提取振动信号的频率成分,该滤波器可根据实时转速自调整陷波频率,以应对转速波动的影响,满足多转速抑制的需要。建立转子-轴承-电磁作动器系统的有限元模型以及实时控制试验台,仿真和试验结果表明,所提方法可以有效地抑制转子多频振动,且鲁棒性较好。