JP2001165163A - Magnetic bearing control device - Google Patents

Magnetic bearing control device

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JP2001165163A
JP2001165163A JP34504799A JP34504799A JP2001165163A JP 2001165163 A JP2001165163 A JP 2001165163A JP 34504799 A JP34504799 A JP 34504799A JP 34504799 A JP34504799 A JP 34504799A JP 2001165163 A JP2001165163 A JP 2001165163A
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displacement
gain
deviation
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic bearing control device capable of easily and stably controlling a rotating shaft and a magnetic bearing and easily designed and manufactured. SOLUTION: This magnetic baring control device is provided with a difference means 7 for obtaining deviation δ1 between the displacement (x) of a rotating shaft detected by a sensor 4, and the target value (r) of displacement; a differential means 75 for obtaining the differential value δ2 of the deviation; a first gain means 74 for selecting gains K1a, K1b determined on the basis of the predetermined fuzzy model of a rotating shaft.magnetic bearing system, according to the deviation δ1 and the differential value δ2 of the deviation and multiplying the deviation δ1 by the selected gain; a second gain means 76 for selecting gains K2a, K2b determined on the basis of the fuzzy model of the rotating shaft.magnetic bearing system, according to the deviation δ1 and the differential value δ2 of the deviation and multiplying the differential value δ2 of the deviation by the selected gain; and an adding means 7 for adding the value computed by the first gain means 74 and the value computed by the second gain means 76 and outputting the added value.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁石の磁気力に
よって回転軸を支持する磁気軸受に係り、特に、この回
転軸を目標の位置に支持するように電磁石の励磁電圧又
は励磁電流を制御する磁気軸受制御装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic bearing for supporting a rotating shaft by a magnetic force of an electromagnet, and more particularly, to controlling an exciting voltage or an exciting current of the electromagnet so as to support the rotating shaft at a target position. The present invention relates to a magnetic bearing control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気軸受は、回転軸を磁気的な力により
完全非接触状態で支持できるという特徴があり、また軸
受の摩耗が生じず、更に潤滑油等も必要としない。この
ような特徴から、磁気軸受は回転軸が高速回転する機器
や特殊雰囲気中(例えば、高温、低温、真空などの条件
下)で使用する機器の軸受としてよく用いられている。
2. Description of the Related Art A magnetic bearing is characterized in that the rotating shaft can be supported in a completely non-contact state by a magnetic force, does not wear the bearing, and does not require lubricating oil or the like. Due to such characteristics, the magnetic bearing is often used as a bearing for a device in which a rotating shaft rotates at a high speed or a device used in a special atmosphere (for example, under a condition of high temperature, low temperature, vacuum, or the like).

【0003】このような磁気軸受においては常に回転軸
を磁気力により浮上させておく必要があるので、磁気軸
受には回転軸を目標の位置に支持するように電磁石の励
磁電圧又は励磁電流を制御する磁気軸受制御装置が設け
られる。この磁気軸受制御装置は、回転軸に磁気的な吸
引力を及ぼすことで回転軸を浮上支持する電磁石と、回
転軸の浮上位置を検出するセンサと、そのセンサの信号
に基づいて回転軸を目標の位置に支持するように電磁石
の励磁電圧又は励磁電流(即ち、磁気的吸引力)を制御
するコントローラとから構成される。
In such a magnetic bearing, it is necessary to keep the rotating shaft levitated by magnetic force at all times. Therefore, the magnetic bearing controls the exciting voltage or exciting current of the electromagnet so as to support the rotating shaft at a target position. A magnetic bearing control device is provided. The magnetic bearing control device includes an electromagnet that floats and supports the rotating shaft by exerting a magnetic attraction force on the rotating shaft, a sensor that detects a floating position of the rotating shaft, and a target for the rotating shaft based on a signal from the sensor. And a controller for controlling the exciting voltage or exciting current (ie, magnetic attractive force) of the electromagnet so as to be supported at the position.

【0004】従来、この磁気軸受制御装置のコントロー
ラとして、アナログ制御方式によるPID(比例積分微
分)制御器や位相補償器といった制御器が多く用いられ
ていた。
Conventionally, controllers such as a PID (proportional-integral-derivative) controller and a phase compensator using an analog control method have been widely used as controllers of the magnetic bearing control device.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転軸
が大きく変位した場合の非線形性、変位検知回路、制御
補償回路、パワーアンプ、電磁石内のコイルの周波数特
性、回転軸の自由振動、不釣り合いによる強制振動、ジ
ャイロ効果等種々の原因により、回転軸・磁気軸受系の
動特性は非常に複雑である。従って、従来のようにアナ
ログ制御により磁気軸受の制御を行う場合には、その制
御パラメータの設定、調整にかなりの時間と労力が必要
である。
However, non-linearity when the rotating shaft is greatly displaced, displacement detection circuit, control compensation circuit, power amplifier, frequency characteristics of the coil in the electromagnet, free vibration of the rotating shaft, and imbalance. Due to various causes such as forced vibration and gyro effect, the dynamic characteristics of the rotating shaft / magnetic bearing system are very complicated. Therefore, when the magnetic bearing is controlled by analog control as in the related art, it takes considerable time and effort to set and adjust the control parameters.

【0006】特に、上記アナログ制御器は、オペアン
プ、抵抗、コンデンサ等のハードウェアの組合せによっ
て実現されているので、磁気軸受制御装置のコントロー
ラとしてアナログ制御器を用いた場合には、回転軸・磁
気軸受の制御系を修正・調節する必要が生じたときにこ
れらのハードウェアを変更する必要が生ずる。従って、
回転軸・磁気軸受の制御系の修正・調節にかなりの時間
と労力が必要である。
In particular, since the analog controller is realized by a combination of hardware such as an operational amplifier, a resistor, and a capacitor, when the analog controller is used as a controller of the magnetic bearing control device, the rotation shaft and the magnetic field are not controlled. When it becomes necessary to modify or adjust the control system of the bearing, it is necessary to change these hardware. Therefore,
It takes a considerable amount of time and effort to correct and adjust the control system for the rotating shaft and magnetic bearing.

【0007】また、磁気軸受制御装置のコントローラと
してPID制御又は位相補償のみの制御器を用いると、
制御系のロバスト性が低いため、回転軸・磁気軸受系の
動特性が変化した場合や制御系に外乱が混入した場合な
どには、制御系が不安定になりやすい。
When a controller for PID control or only phase compensation is used as a controller of the magnetic bearing control device,
Since the robustness of the control system is low, the control system is likely to become unstable when the dynamic characteristics of the rotating shaft / magnetic bearing system change or when disturbance is mixed in the control system.

【0008】更に、磁気軸受制御装置の設計・製作にあ
たっては、制御対象である回転軸・磁気軸受のモデリン
グ(同定)を行う必要があるが、回転軸・磁気軸受系の
動特性は上述したように複雑であり、制御系の厳密な数
学的モデルを決定することは困難である。
Further, in designing and manufacturing the magnetic bearing control device, it is necessary to perform modeling (identification) of the rotating shaft and the magnetic bearing to be controlled, and the dynamic characteristics of the rotating shaft and the magnetic bearing system are as described above. And it is difficult to determine an exact mathematical model of the control system.

【0009】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、回転軸・磁気軸受を容易かつ安
定的に制御することができ、また容易にその設計・製作
をすることができる磁気軸受制御装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is possible to easily and stably control a rotating shaft and a magnetic bearing, and to design and manufacture the same easily. It is an object of the present invention to provide a magnetic bearing control device capable of performing the following.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】このような従来技術にお
ける問題点を解決するために、請求項1に記載の本発明
は、電磁石の磁気力によって回転軸を支持する磁気軸受
において基準点を設定し、該基準点からの上記回転軸の
変位を検出するセンサを備えるとともに該センサにより
検出された回転軸の変位に基づいて上記電磁石に供給す
る電流又は電圧を制御する磁気軸受制御装置であって、
上記センサにより検出された回転軸の変位と該回転軸の
変位の目標値との偏差を求める差分手段と、上記差分手
段により求められた偏差の微分値を求める微分手段と、
予め決められた回転軸・磁気軸受系のファジィモデルに
基づいて決定されたゲインを、上記差分手段により求め
られた偏差及び上記微分手段により求められた偏差の微
分値に応じて選択して、該偏差に掛け合わせる第一の利
得手段と、予め決められた回転軸・磁気軸受系のファジ
ィモデルに基づいて決定されたゲインを、上記差分手段
により求められた偏差及び上記微分手段により求められ
た偏差の微分値に応じて選択して、該偏差の微分値に掛
け合わせる第二の利得手段と、上記第一の利得手段によ
り算出された値と第二の利得手段により算出された値と
を加えた値を上記電磁石に供給する電流又は電圧として
出力する加算手段と、を備えることを特徴とする。これ
によりスライディングモード制御によって回転軸・磁気
軸受系を制御することが可能となる。
In order to solve the problems in the prior art, the present invention according to claim 1 sets a reference point in a magnetic bearing that supports a rotating shaft by a magnetic force of an electromagnet. A magnetic bearing control device comprising a sensor for detecting the displacement of the rotating shaft from the reference point and controlling a current or a voltage supplied to the electromagnet based on the displacement of the rotating shaft detected by the sensor. ,
Difference means for calculating a deviation between the displacement of the rotation axis detected by the sensor and a target value of the displacement of the rotation axis, and differentiation means for calculating a differential value of the deviation obtained by the difference means;
A gain determined based on a predetermined fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system is selected in accordance with the deviation obtained by the difference means and the differential value of the deviation obtained by the differentiation means. A first gain means for multiplying the deviation, a gain determined based on a predetermined fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system, a deviation obtained by the difference means and a deviation obtained by the differentiation means. Second gain means for selecting according to the differential value of the difference, multiplying by the differential value of the deviation, and adding the value calculated by the first gain means and the value calculated by the second gain means. And an adder that outputs the value as a current or voltage to be supplied to the electromagnet. Thus, the rotating shaft / magnetic bearing system can be controlled by the sliding mode control.

【0011】また、請求項2に記載の本発明は、上記請
求項1に記載の本発明において、上記回転軸の変位と該
回転軸の変位の微分値と上記電磁石に供給する電流又は
電圧とを含んで記述される前記回転軸・磁気軸受系のフ
ァジィモデルに対し、ファジィニューラルネットワーク
を構成し、上記ファジィニューラルネットワークに上記
回転軸の変位と該回転軸の変位の微分値と上記電磁石に
供給する電流又は電圧とを入力することによって、単位
時間経過後の回転軸の変位を推測し、上記推測された単
位時間経過後の回転軸の変位と実際の単位時間経過後の
回転軸の変位の差を求め、前記差を最小にするように前
記ファジィニューラルネットワークを繰り返し学習さ
せ、前記学習した結果により正確な回転軸・磁気軸受系
のファジィモデルを導き出し、該導き出された回転軸・
磁気軸受系のファジィモデルに対して上記ゲインを決定
することを特徴とする。これによりファジィニューラル
ネットワークによる正確な回転軸・磁気軸受系のファジ
ィモデルが得られ、この正確な回転軸・磁気軸受系のフ
ァジィモデルに基づくスライディングモード制御が可能
となる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the displacement of the rotating shaft, the differential value of the displacement of the rotating shaft, and the current or voltage supplied to the electromagnet are determined. A fuzzy neural network is configured for the fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system described including, and the fuzzy neural network supplies the displacement of the rotating shaft, the differential value of the displacement of the rotating shaft, and the supply to the electromagnet. By inputting the current or voltage to be applied, the displacement of the rotating shaft after the elapse of the unit time is estimated, and the estimated displacement of the rotating shaft after the elapse of the unit time and the actual displacement of the rotating shaft after the elapse of the unit time are input. The difference is obtained, the fuzzy neural network is repeatedly learned so as to minimize the difference, and an accurate fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system is obtained based on the learned result. Came out, the rotation axis-derived said
The gain is determined for a fuzzy model of a magnetic bearing system. As a result, an accurate fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system can be obtained by the fuzzy neural network, and a sliding mode control based on the accurate fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system can be performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る磁気軸受制御
装置の一実施形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図1は、本実施形態における磁気軸受の構成を示す
図である。本図に示すように、回転軸1にはモータ11
が備えられており、回転軸1を高速で回転させることが
できる。回転軸1の軸方向の2カ所にラジアル磁気軸受
2が配置され、回転軸1の一端に取り付けられた円板部
12の両端付近にスラスト磁気軸受が配置されている。
このラジアル磁気軸受2は磁気力によって回転軸1を半
径方向に支持し、スラスト磁気軸受3は磁気力によって
回転軸1を軸方向に支持する。なお、これらのラジアル
磁気軸受2及びスラスト磁気軸受3は5軸制御磁気軸受
を形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a magnetic bearing control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a magnetic bearing according to the present embodiment. As shown in FIG.
Is provided, and the rotating shaft 1 can be rotated at a high speed. Radial magnetic bearings 2 are arranged at two positions in the axial direction of the rotating shaft 1, and thrust magnetic bearings are arranged near both ends of a disk portion 12 attached to one end of the rotating shaft 1.
The radial magnetic bearing 2 supports the rotating shaft 1 in a radial direction by a magnetic force, and the thrust magnetic bearing 3 supports the rotating shaft 1 in an axial direction by a magnetic force. The radial magnetic bearing 2 and the thrust magnetic bearing 3 form a five-axis control magnetic bearing.

【0013】また、上記各軸受2,3は、回転軸1に磁
気的吸引力を及ぼすことで浮上支持する電磁石であり、
これに付属して回転軸1の位置を検出するギャップセン
サ4が取り付けられている。ラジアル磁気軸受2のギャ
ップセンサ4は回転軸1の半径方向の位置を検出し、ス
ラスト磁気軸受3のギャップセンサ4は回転軸1の軸方
向の位置を検出する。なお、このギャップセンサとして
は、例えば、インダクタンスの変化により変位を検出す
るインダクタンス型変位センサを用いることができる。
Each of the bearings 2 and 3 is an electromagnet which floats and supports the rotating shaft 1 by applying a magnetic attraction to the rotating shaft 1.
A gap sensor 4 for detecting the position of the rotating shaft 1 is attached to the sensor. The gap sensor 4 of the radial magnetic bearing 2 detects the position of the rotating shaft 1 in the radial direction, and the gap sensor 4 of the thrust magnetic bearing 3 detects the position of the rotating shaft 1 in the axial direction. In addition, as this gap sensor, for example, an inductance type displacement sensor that detects displacement by a change in inductance can be used.

【0014】ここで、図1に示すように、磁気軸受(電
磁石)2,3及びギャップセンサ4(以下、単にセンサ
という)はコントローラ5に接続されており、該コント
ローラ5においてセンサ4からの入力に基づいて電磁石
2,3の励磁電圧又は励磁電流が制御される。この励磁
電圧又は励磁電流はパワーアンプ10によって増幅され
て電磁石に送られる。これらコントローラ5、パワーア
ンプ10、各磁気軸受(電磁石)2,3及びセンサ4に
よって、本発明に係る磁気軸受制御装置が構成されてい
る。
Here, as shown in FIG. 1, the magnetic bearings (electromagnets) 2 and 3 and the gap sensor 4 (hereinafter simply referred to as a sensor) are connected to a controller 5. The exciting voltage or exciting current of the electromagnets 2 and 3 is controlled based on. This exciting voltage or exciting current is amplified by the power amplifier 10 and sent to the electromagnet. The controller 5, the power amplifier 10, the magnetic bearings (electromagnets) 2, 3, and the sensor 4 constitute a magnetic bearing control device according to the present invention.

【0015】上記コントローラ5は、図1に示すよう
に、A/D変換部6、DSP(Digital Signal Process
or)7、D/A変換部8、メモリ9を備えている。DS
P7はデジタル信号を制御・処理するもので、メモリ9
に格納されたプログラム及びデータと協動して、回転軸
1を目標の位置で支持するように電磁石の励磁電圧又は
励磁電流を制御するための信号の演算処理を行う。上記
ギャップセンサ4によって検出されたアナログ変位信号
はA/D変換部6に入力され、デジタル信号に変換され
る。そして、A/D変換部6によってデジタル化された
信号がDSP7に入力され、演算処理が行われる。DS
P7からは演算処理の結果としてデジタル信号が出力さ
れ、このデジタル信号がD/A変換部6によりアナログ
信号に変換される。該アナログ信号は、パワーアンプ1
0を介して磁気軸受(電磁石)2,3の励磁電圧又は励
磁電流として電磁石内のコイルに送られる。この励磁電
圧又は励磁電流により電磁石内の鉄心と回転軸1との間
に磁気的な吸引力が生じ、回転軸1の位置が制御され
る。
As shown in FIG. 1, the controller 5 includes an A / D converter 6 and a DSP (Digital Signal Process).
or) 7, a D / A converter 8, and a memory 9. DS
P7 controls and processes digital signals.
In cooperation with the programs and data stored in the controller, the arithmetic processing of a signal for controlling the excitation voltage or the excitation current of the electromagnet is performed so as to support the rotating shaft 1 at the target position. The analog displacement signal detected by the gap sensor 4 is input to an A / D converter 6 and converted into a digital signal. Then, the signal digitized by the A / D converter 6 is input to the DSP 7, and arithmetic processing is performed. DS
A digital signal is output from P7 as a result of the arithmetic processing, and this digital signal is converted into an analog signal by the D / A converter 6. The analog signal is supplied to the power amplifier 1
0, the magnetic bearings (electromagnets) 2 and 3 are sent to the coils in the electromagnets as exciting voltages or exciting currents. This exciting voltage or exciting current generates a magnetic attraction between the iron core in the electromagnet and the rotating shaft 1, and controls the position of the rotating shaft 1.

【0016】ところで、上述したような磁気軸受制御装
置を設計・製作するためには、制御対象である回転軸・
磁気軸受系のモデリング(同定)をする必要がある。本
実施形態では、このモデリングをファジィニューラルネ
ットワークを用いて行う。このファジィニューラルネッ
トワークは、入力空間をファジィ集合によってあいまい
に分割し、これらのファジィ集合のそれぞれに対して多
層型ニューラルネットワークを適用するものである。即
ち、回転軸・磁気軸受系のファジィモデルを、一般に用
いられるファジィ制御規則と同様にif−then形式
のルールによって定義するとともに、学習機能を有する
ファジィニューラルネットワークにより求めるものであ
る。以下、このファジィニューラルネットワークを用い
た回転軸・磁気軸受系のモデリングについて説明する。
By the way, in order to design and manufacture the above-described magnetic bearing control device, it is necessary to control a rotating shaft,
It is necessary to model (identify) the magnetic bearing system. In the present embodiment, this modeling is performed using a fuzzy neural network. In this fuzzy neural network, an input space is vaguely divided by a fuzzy set, and a multilayer neural network is applied to each of these fuzzy sets. That is, a fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system is defined by an if-then type rule, similarly to a generally used fuzzy control rule, and is obtained by a fuzzy neural network having a learning function. Hereinafter, modeling of a rotating shaft / magnetic bearing system using this fuzzy neural network will be described.

【0017】まず、if−then形式により定義さ
れ、回転軸・磁気軸受系の動特性を記述するファジィモ
デルを用意する。本実施形態では、基準点からの回転軸
1中心の変位をx、この回転軸の変位xに対する一
階微分値をx、電磁石の励磁電圧又は励磁電流をu、
単位時間経過後の回転軸1中心の基準点からの回転軸の
変位をyとする。x,xを前件部変数とし、x
,uを後件部変数とすると、回転軸・磁気軸受系の
動特性を記述するファジィモデルは以下のようになる。 L:if x is A , x is A then y
=a +a +a u Lは、i番目のファジィ規則を示し、このファジィ規
則L中、A,Aはファジィ集合(前件部パラメー
タ)、a,a,aは後件部パラメータを示す。
First, a fuzzy model is prepared which is defined in the if-then format and describes the dynamic characteristics of the rotating shaft / magnetic bearing system. In the present embodiment, the displacement of the center of the rotating shaft 1 from the reference point is x 1 , the first-order differential value with respect to the displacement x 1 of the rotating shaft is x 2 , the exciting voltage or exciting current of the electromagnet is u,
The displacement of the rotating shaft from the reference point at the center of the rotating shaft 1 after the elapse of the unit time is defined as y. the x 1, x 2 and antecedent variables, x 1,
Assuming that x 2 and u are consequent variables, a fuzzy model describing the dynamic characteristics of the rotating shaft / magnetic bearing system is as follows. L i: if x 1 is A 1 i, x 2 is A 2 i then y i
= A 1 i x 1 + a 2 i x 2 + a 3 i u L i denotes the i-th fuzzy rule, during this fuzzy rule L, A 1, A 2 is a fuzzy set (antecedent parameter), a 1 , A 2 , a 3 indicate consequent parameters.

【0018】ここで「基準点」とは、ラジアル磁気軸受
2の場合には、図2(図1のラジアル磁気軸受2を含む
縦断面図)に示すO点を指す。即ち、水平方向に対向す
る一対の軸受2a,2bを結ぶ線と鉛直方向に対向する
一対の軸受2c,2dを結ぶ線との交点である。回転軸
1中心がこの基準点Oと一致することが制御上理想的で
あり、上記コントローラ5は磁気軸受2,3の回転軸1
中心がこの基準点Oと一致するように電磁石の励磁電圧
又は励磁電流を制御する。また、スラスト磁気軸受3の
場合の「基準点」は、図1に示す軸方向に対向する一対
のスラスト磁気軸受3,3を結ぶ線の中点となる。な
お、変位というときは、特に示す場合を除くほか、上記
基準点Oからの回転軸1中心の変位を意味するものとす
る。
Here, in the case of the radial magnetic bearing 2, the "reference point" indicates the point O shown in FIG. 2 (a longitudinal sectional view including the radial magnetic bearing 2 in FIG. 1). That is, it is the intersection of the line connecting the pair of bearings 2a and 2b facing in the horizontal direction and the line connecting the pair of bearings 2c and 2d facing in the vertical direction. It is ideal for control that the center of the rotating shaft 1 coincides with the reference point O, and the controller 5 controls the rotating shaft 1 of the magnetic bearings 2 and 3.
The exciting voltage or exciting current of the electromagnet is controlled so that the center coincides with the reference point O. The “reference point” in the case of the thrust magnetic bearing 3 is a middle point of a line connecting the pair of axially opposed thrust magnetic bearings 3 shown in FIG. The term “displacement” means a displacement of the center of the rotation axis 1 from the reference point O, unless otherwise indicated.

【0019】ここで、上記ファジィ規則L中の前件部パ
ラメータ、後件部パラメータを決定することができれ
ば、回転軸・磁気軸受系のモデリングを実現することが
できるが、本実施形態では、上述したようにファジィ規
則Lの諸パラメータの最適解を、学習機能を有するファ
ジィニューラルネットワークにより求める。これによ
り、より正確なモデリングが可能となる。
Here, if the antecedent parameter and the consequent parameter in the fuzzy rule L can be determined, the modeling of the rotating shaft / magnetic bearing system can be realized. As described above, the optimal solutions of various parameters of the fuzzy rule L are obtained by a fuzzy neural network having a learning function. This enables more accurate modeling.

【0020】図3は、上記ファジィ規則Lに基づいて構
成されるファジィニューラルネットワークの構成図であ
る。なお、ファジィニューラルネットワークの構成は、
上記ファジィ規則Lの前件部パラメータの個数及び後件
部式の構成によって、図3に示した構成とは異なる構成
をとることもできる。このファジィニューラルネットワ
ークにおいては、実験から得られた入出力データ、即
ち、特定の時点における回転軸の変位、該回転軸の変位
に対する一階微分値、電磁石の励磁電圧又は励磁電流、
単位時間経過後の回転軸の変位により学習が行われる。
FIG. 3 is a configuration diagram of a fuzzy neural network formed based on the fuzzy rule L. The configuration of the fuzzy neural network is
Depending on the number of antecedent parameters in the fuzzy rule L and the configuration of the consequent part, a configuration different from the configuration shown in FIG. 3 can be adopted. In this fuzzy neural network, input / output data obtained from experiments, that is, displacement of the rotating shaft at a specific point in time, first-order differential value with respect to the displacement of the rotating shaft, exciting voltage or exciting current of the electromagnet,
Learning is performed based on the displacement of the rotating shaft after the elapse of the unit time.

【0021】まず、図3のファジィニューラルネットワ
ークに、実験で得られた特定の時点における回転軸の変
位x、回転軸の変位xに対する一階微分値x、電
磁石の励磁電圧又は励磁電流uを入力する。これらの入
力値に基づいて所定の結合荷重wi(i=1,2,…,11)を
加味した演算が行われ、演算結果として、単位時間経過
後の回転軸の変位yが推測(算出)される。
Firstly, the fuzzy neural network of FIG. 3, the displacement x 1 of the rotation shaft at a particular point in time obtained in the experiment, first-order differential value x 2 with respect to the displacement x 1 of the rotation axis, the excitation voltage or the excitation current of the electromagnet Enter u. Based on these input values, a calculation is performed in consideration of a predetermined coupling load w i (i = 1, 2,..., 11), and as a calculation result, a displacement y of the rotating shaft after a unit time has elapsed is estimated (calculated). ) Is done.

【0022】次に、上記推測された単位時間経過後の回
転軸の変位yと実験で得られた実際の単位時間経過後の
回転軸の変位との差を求め、この差を最小にするように
ファジィニューラルネットワーク内の結合荷重wi(i=
1,2,…,11)を適宜修正する。
Next, the difference between the estimated displacement y of the rotating shaft after the lapse of the unit time and the actual displacement of the rotating shaft after the lapse of the unit time obtained by the experiment is determined, and this difference is minimized. Is the connection weight w i (i =
Modify 1,2, ..., 11) as appropriate.

【0023】このように、実験で得られたデータの入
力、算出値と実際値の比較、及び結合荷重wi(i=1,2,
…,11)の修正という工程を所定回数繰り返すと、最適
な結合荷重wi(i=1,2,…,11)を求めることができ
る。最適な結合荷重wi(i=1,2,…,11)が求められる
と、これに基づいて上記ファジィ規則Lの各パラメータ
が決定されるとともに、ファジィ規則Lによって回転軸
・磁気軸受系の動特性を記述することができる。これに
よって正確なモデル化を行うことができる。
As described above, the input of the data obtained by the experiment, the comparison between the calculated value and the actual value, and the connection weight w i (i = 1, 2,
, 11) is repeated a predetermined number of times, it is possible to obtain an optimum coupling load w i (i = 1, 2,..., 11). When the optimum coupling load w i (i = 1, 2,..., 11) is obtained, the respective parameters of the fuzzy rule L are determined based on the calculated values, and the fuzzy rule L is used for the rotation shaft / magnetic bearing system. Dynamic characteristics can be described. This allows accurate modeling.

【0024】制御対象がモデル化されると、このモデル
化された制御対象(回転軸・磁気軸受系)に対して操作
を行う制御装置、即ち磁気軸受制御装置を設計すること
ができる。本実施形態では、スライディングモード制御
によって電磁石の励磁電圧又は励磁電流を制御し、ロバ
スト性の高い制御系を実現する。
When the control object is modeled, a control device for operating the modeled control object (rotary shaft / magnetic bearing system), that is, a magnetic bearing control device can be designed. In the present embodiment, the exciting voltage or the exciting current of the electromagnet is controlled by the sliding mode control, and a control system with high robustness is realized.

【0025】スライディングモード制御を設計するにあ
たっては、まず、状態変数Xとして、回転軸の変位と回
転軸の変位の目標値との偏差δと該偏差δの微分値
δを定義する。即ち、状態変数Xを以下のように定義
する。 X=[δ δ
[0025] In designing the sliding mode control, first, as a state variable X, to define the deviation [delta] 1 and the differential value [delta] 2 of the deviation [delta] 1 and the target value of the displacement of the rotary shaft and the displacement of the rotating shaft. That is, the state variable X is defined as follows. X = [δ 1 δ 2 ] T

【0026】また、スライディングモード制御において
使用される切替関数σ(X)=0を以下のように定義す
る。 σ(X)=SX Sはマトリックス行列であり、一般のスライディングモ
ード制御切換設定法によって決定することができる。
The switching function σ (X) = 0 used in the sliding mode control is defined as follows. σ (X) = SX S is a matrix matrix, which can be determined by a general sliding mode control switching setting method.

【0027】更に、コントローラ5からの出力である電
磁石の励磁電圧又は励磁電流uを状態フィードバックと
して以下のように定義する。 u=KX ここで、Kは状態フィードバックゲインベクトルであ
る。
Further, the exciting voltage or exciting current u of the electromagnet, which is the output from the controller 5, is defined as state feedback as follows. u = KX where K is a state feedback gain vector.

【0028】ここで、スライディングモードの存在条件
である以下に示す式を満足するように状態フィードバッ
クゲインベクトルKを決定する。
Here, the state feedback gain vector K is determined so as to satisfy the following expression which is a condition for existence of the sliding mode.

【数1】 このように、状態変数Xが切換平面に拘束されることと
なり、ロバスト性の高い、安定した制御系、即ち、スラ
イディングモード制御系を設計することができる。
(Equation 1) Thus, the state variable X is constrained by the switching plane, and a stable control system with high robustness, that is, a sliding mode control system can be designed.

【0029】上記により設計されたスライディングモー
ド制御系は、コントローラ5のDSP7によって実現さ
れる。以下、このDSP7によるスライディングモード
制御について詳細に説明する。図4は、本実施形態に係
るコントローラ5のDSP7内の構成を示すブロック図
である。本図に示すように、DSP7内には、デジタル
ローパスフィルタ(LPF)71とスライディングモー
ド制御部72とが設置されている。本図において、xは
磁気軸受のセンサ4によって測定される回転軸1の変
位、rは回転軸1の変位の目標値、δはこのrとxの
偏差、δはδの一階微分値である。
The sliding mode control system designed as described above is realized by the DSP 7 of the controller 5. Hereinafter, the sliding mode control by the DSP 7 will be described in detail. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration inside the DSP 7 of the controller 5 according to the present embodiment. As shown in the figure, a digital low-pass filter (LPF) 71 and a sliding mode control unit 72 are provided in the DSP 7. In this figure, x is the displacement of the rotating shaft 1 measured by the sensor 4 of the magnetic bearing, r is the target value of the displacement of the rotating shaft 1, δ 1 is the deviation between r and x, and δ 2 is the first order of δ 1 Differential value.

【0030】磁気軸受2,3のセンサ4から回転軸1の
変位xがA/D変換部6を介してDSP7に入力される
と、差分手段73によって回転軸1の変位の目標値rと
変位xとの偏差δが求められる。上記δはローパス
フィルタ71に入力され、このローパスフィルタ71を
通過させることにより、制御に無視できる高周波成分を
カットする。このようにすることで、より高性能の制御
が実現される。
When the displacement x of the rotary shaft 1 is input from the sensors 4 of the magnetic bearings 2 and 3 to the DSP 7 via the A / D converter 6, the difference value 73 sets the target value r of the displacement of the rotary shaft 1 and the displacement. deviation [delta] 1 and x is determined. The above-mentioned δ 1 is input to the low-pass filter 71, and by passing through the low-pass filter 71, high-frequency components that can be ignored for control are cut. In this way, higher-performance control is realized.

【0031】上記ローパスフィルタ71を通過した信号
(偏差δ)は、スライディングモード制御部72に入
力される。スライディングモード制御部72に入力され
た偏差δは、スライディングモード制御部72内で2
つに分岐して、それぞれ第一の利得手段74と微分手段
75とに入力される。微分手段75に入力された偏差δ
は、微分され、その微分値δが求められる。そし
て、この微分値δは第二の利得手段76に入力され
る。
The signal (deviation δ 1 ) that has passed through the low-pass filter 71 is input to a sliding mode control section 72. The deviation δ 1 input to the sliding mode control unit 72 is
The signals are input to the first gain means 74 and the differentiating means 75, respectively. Deviation δ input to differentiating means 75
1 is differentiated, the differential value [delta] 2 is determined. Then, the differential value δ 2 is input to the second gain means 76.

【0032】ここで、第一の利得手段74には、入力さ
れる偏差δ及び上記微分値δに応じて適切なゲイン
1a又はK1bを選択するスイッチSW1が設けられ
ている。この選択されるゲインK1a又はK1bは、上
述した状態フィードバックゲインである。第一の利得手
段74は、スイッチSW1によって適切なゲインK
又はK1bを選択し、上記偏差δにこのゲインを掛け
合わせる。また、第二の利得手段76にも、上記偏差δ
及び入力される偏差の微分値δ に応じて適切なゲイ
ンK2a又はK2bを選択するスイッチSW2が設けら
れており、この選択されるゲインも、上述した状態フィ
ードバックゲインである。第二の利得手段76は、スイ
ッチSW2によって適切なゲインK2a又はK2bを選
択し、上記偏差の微分値δにこのゲインを掛け合わせ
る。
Here, the input to the first gain means 74 is
Deviation δ1And the differential value δ2Suitable gain depending on
K1aOr K1bSwitch SW1 for selecting
ing. This selected gain K1aOr K1bIs on
This is the state feedback gain described above. First gainer
Stage 74 has an appropriate gain K by switch SW1.1 a
Or K1bAnd the above deviation δ1Multiply this gain by
Match. Also, the second gain means 76 has the deviation δ
1And the differential value δ of the input deviation 2Suitable gay depending on
K2aOr K2bSwitch SW2 for selecting
The selected gain is also the same as the state
Feedback gain. The second gain means 76 includes a switch.
Appropriate gain K by switch SW22aOr K2bChoose
And the differential value δ of the above deviation2Multiplied by this gain
You.

【0033】そして、スライディングモード制御部72
の加算手段77によって、上記第一の利得手段74によ
って適切なゲインが掛け合わされた偏差δと第二の利
得手段によって適切なゲインが掛け合わされた偏差δ
とが加えられ、コントローラ5のD/A変換部8に演算
結果として出力される。
The sliding mode control unit 72
The deviation δ 1 multiplied by an appropriate gain by the first gain unit 74 and the deviation δ 2 multiplied by an appropriate gain by the second gain unit
Is output to the D / A conversion unit 8 of the controller 5 as a calculation result.

【0034】このように、状態空間内に切換平面σ
(X)を設け、偏差δ及び偏差の微分値δに応じて
適切なゲインを切り替えることにより、状態をこの切換
平面σ(X)に拘束することができ、上述のスライディ
ングモード制御が実現される。これにより、ロバスト性
の高い制御を行うことができる。
Thus, in the state space, the switching plane σ
By providing (X) and switching an appropriate gain according to the deviation δ 1 and the differential value δ 2 of the deviation, the state can be constrained to this switching plane σ (X), and the above-described sliding mode control is realized. Is done. Thereby, highly robust control can be performed.

【0035】このように、偏差δ及び偏差の微分値δ
に応じて適切なゲインを選択し、これらを掛け合わせ
加算することによって、上述のスライディングモード制
御が実現される。これにより、ロバスト性の高い制御を
行うことができる。
Thus, the deviation δ 1 and the differential value δ of the deviation
The above-described sliding mode control is realized by selecting appropriate gains according to 2 and multiplying and adding them. Thereby, highly robust control can be performed.

【0036】ここで、縦置きにしたET450型ポンプ
に上述した磁気軸受制御装置を設置して、回転軸1の浮
上・回転実験を行った結果を図5〜図9に示す。なお、
図5〜図9に示す結果は、水平方向に対向する一対の磁
気軸受に関するものである。
Here, the results of a floating / rotation experiment of the rotating shaft 1 performed by installing the above-described magnetic bearing control device on a vertically placed ET450 type pump are shown in FIGS. In addition,
The results shown in FIGS. 5 to 9 relate to a pair of magnetic bearings facing in the horizontal direction.

【0037】図5(a)は、経過時間t(ms)と電磁
石の励磁電圧u(V)の関係を示すグラフ、同図(b)
は、経過時間t(ms)と偏差δ(μm)の関係を示
すグラフである。本図に示すように、回転軸1が、タッ
チダウン状態(t=0)から迅速に(100ms以
内)、かつオーバーシュートもなく安定浮上状態になる
ことがわかる。
FIG. 5A is a graph showing the relationship between the elapsed time t (ms) and the excitation voltage u (V) of the electromagnet, and FIG.
Is a graph showing the relationship between the elapsed time t (ms) and the deviation δ 1 (μm). As shown in this figure, it can be seen that the rotating shaft 1 is quickly (within 100 ms) from the touch-down state (t = 0) and is in a stable floating state without overshoot.

【0038】図6は、図5の安定浮上状態においてプラ
ス(+)方向に外乱を与えた場合の制御結果を示すグラ
フであり、図7は、図5の安定浮上状態において、マイ
ナス(−)方向に外乱を加えた場合の制御結果を示すグ
ラフである。これらの図の(a)は経過時間t(ms)
と電磁石の励磁電圧u(V)の関係を示し、(b)は経
過時間t(ms)と偏差δ(μm)の関係を示してい
る。これらの図から、プラス(+)、マイナス(−)い
ずれの方向に外乱を加えても、収束性よく制御されてい
ることがわかる。
FIG. 6 is a graph showing a control result when a disturbance is applied in the plus (+) direction in the stable levitation state of FIG. 5, and FIG. 7 is a minus (-) in the stable levitation state of FIG. 9 is a graph showing a control result when a disturbance is applied in a direction. (A) of these figures shows the elapsed time t (ms)
And the excitation voltage u (V) of the electromagnet, and (b) shows the relationship between the elapsed time t (ms) and the deviation δ 1 (μm). From these figures, it can be seen that the control is performed with good convergence even when a disturbance is applied in any of the plus (+) and minus (-) directions.

【0039】更に、図8は、図5の安定浮上状態から定
格回転運動まで回転数を上げたときの、回転速度(mi
−1)、振動周波数(Hz)、及び振幅(μm)の関
係を立体的に示したグラフである。一方、図9は、定格
回転運動から安定浮上状態まで回転数を下げたときの、
回転速度(min−1)、振動周波数(Hz)、及び振
幅(μm)の関係を立体的に示したグラフである。これ
らの図において、X軸は振動周波数、Y軸は回転速度、
Z軸は振幅を示す。これらの図から、増速時、減速時い
ずれの場合においても、回転と同期した成分のみがあ
り、非同期振動成分などの振動がかなり小さいことがわ
かる。
FIG. 8 shows the rotational speed (mi) when the rotational speed is increased from the stable floating state shown in FIG. 5 to the rated rotational motion.
3 is a graph three-dimensionally showing a relationship among n −1 ), vibration frequency (Hz), and amplitude (μm). On the other hand, FIG. 9 shows when the rotation speed is reduced from the rated rotation motion to the stable floating state,
It is the graph which showed the rotation speed (min- 1 ), the vibration frequency (Hz), and the relationship of the amplitude (micrometer) three-dimensionally. In these figures, the X axis is the vibration frequency, the Y axis is the rotational speed,
The Z axis indicates amplitude. From these figures, it can be seen that there is only a component synchronized with the rotation and the vibration such as the asynchronous vibration component is considerably small in both the case of the speed increase and the case of the deceleration.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述したように本発明によれば、スライ
ディングモード制御によって回転軸・磁気軸受系を制御
することができるので、ロバスト性の高い制御を行うこ
とが可能となる。また、回転軸・磁気軸受の制御系を修
正・調節する場合には、ハードウェアの変更の必要がな
く、容易に回転軸・磁気軸受の制御系の修正・調節を行
うことができる。
As described above, according to the present invention, since the rotating shaft / magnetic bearing system can be controlled by the sliding mode control, it is possible to perform control with high robustness. In addition, when the control system of the rotating shaft / magnetic bearing is modified / adjusted, there is no need to change the hardware, and the control system of the rotating shaft / magnetic bearing can be easily modified / adjusted.

【0041】更にまた、ファジィニューラルネットワー
クによる正確な回転軸・磁気軸受系のモデルが得られる
ので、正確な回転軸・磁気軸受系のモデルに基づく制御
が可能となり、実験によって得られた入出力データから
容易にモデリングができると同時に、ロバスト性の高い
回転軸・磁気軸受系の制御を行うことが可能となる。
Furthermore, since an accurate model of a rotating shaft / magnetic bearing system can be obtained by a fuzzy neural network, control based on an accurate model of a rotating shaft / magnetic bearing system can be performed, and input / output data obtained by experiments can be obtained. , And at the same time, it is possible to control the rotating shaft / magnetic bearing system with high robustness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態における磁気軸受の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic bearing according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のラジアル磁気軸受を含む縦断面図であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view including the radial magnetic bearing of FIG. 1;

【図3】本発明の一実施形態におけるファジィ規則に基
づいて構成されるファジィニューラルネットワークの構
成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a fuzzy neural network configured based on fuzzy rules in one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態におけるコントローラのD
SP内の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 illustrates a controller D according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration in an SP.

【図5】(a)は経過時間t(ms)と電磁石の励磁電
圧u(V)の関係を示すグラフ、(b)は経過時間t
(ms)と偏差δ(μm)の関係を示すグラフであ
る。
5A is a graph showing a relationship between an elapsed time t (ms) and an excitation voltage u (V) of an electromagnet, and FIG.
6 is a graph showing a relationship between (ms) and a deviation δ 1 (μm).

【図6】(a)は図5の安定浮上状態においてプラス
(+)方向に外乱を与えた場合の経過時間t(ms)と
電磁石の励磁電圧u(V)の関係を示すグラフ、(b)
はそのときの経過時間t(ms)と偏差δ(μm)の
関係を示すグラフである。
6A is a graph showing the relationship between the elapsed time t (ms) and the excitation voltage u (V) of the electromagnet when disturbance is applied in the plus (+) direction in the stable levitation state of FIG. 5, and FIG. )
Is a graph showing the relationship between the elapsed time t (ms) and the deviation δ 1 (μm) at that time.

【図7】図5の安定浮上状態においてマイナス(−)方
向に外乱を与えた場合の経過時間t(ms)と電磁石の
励磁電圧u(V)の関係を示すグラフ、(b)はそのと
きの経過時間t(ms)と偏差δ(μm)の関係を示
すグラフである。
7 is a graph showing the relationship between the elapsed time t (ms) and the excitation voltage u (V) of the electromagnet when disturbance is applied in the minus (-) direction in the stable levitation state in FIG. 5, and FIG. 5 is a graph showing a relationship between elapsed time t (ms) and deviation δ 1 (μm).

【図8】図5の安定浮上状態から定格回転運動まで回転
数を上げたときの、回転速度(min−1)、振動周波
数(Hz)、及び振幅(μm)の関係を立体的に示した
グラフである。
8 is a three-dimensional view showing the relationship among the rotation speed (min −1 ), vibration frequency (Hz), and amplitude (μm) when the rotation speed is increased from the stable levitation state in FIG. 5 to the rated rotation motion. It is a graph.

【図9】図5の定格回転運動から安定浮上状態まで回転
数を下げたときの、回転速度(min−1)、振動周波
数(Hz)、及び振幅(μm)の関係を立体的に示した
グラフである。
FIG. 9 shows a three-dimensional relationship between the rotation speed (min −1 ), the vibration frequency (Hz), and the amplitude (μm) when the rotation speed is reduced from the rated rotation motion in FIG. 5 to the stable floating state. It is a graph.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転軸 2 ラジアル磁気軸受 3 スラスト磁気軸受 4 センサ 5 コントローラ 7 DSP 72 スライディングモード制御部 73 差分手段 74 第一の利得手段 75 微分手段 76 第二の利得手段 77 加算手段 K1a,K1b,K2a,K2b ゲイン SW1,SW2 スイッチDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary shaft 2 Radial magnetic bearing 3 Thrust magnetic bearing 4 Sensor 5 Controller 7 DSP 72 Sliding mode control part 73 Difference means 74 First gain means 75 Differentiation means 76 Second gain means 77 Addition means K 1a , K 1b , K 2a , K 2b gain SW1, SW2 switch

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁石の磁気力によって回転軸を支持す
る磁気軸受において基準点を設定し、該基準点からの前
記回転軸の変位を検出するセンサを備えるとともに該セ
ンサにより検出された回転軸の変位に基づいて前記電磁
石に供給する電流又は電圧を制御する磁気軸受制御装置
であって、 前記センサにより検出された回転軸の変位と該回転軸の
変位の目標値との偏差を求める差分手段と、 前記差分手段により求められた偏差の微分値を求める微
分手段と、 予め決められた回転軸・磁気軸受系のファジィモデルに
基づいて決定されたゲインを、前記差分手段により求め
られた偏差及び前記微分手段により求められた偏差の微
分値に応じて選択して、該偏差に掛け合わせる第一の利
得手段と、 予め決められた回転軸・磁気軸受系のファジィモデルに
基づいて決定されたゲインを、前記差分手段により求め
られた偏差及び前記微分手段により求められた偏差の微
分値に応じて選択して、該偏差の微分値に掛け合わせる
第二の利得手段と、 前記第一の利得手段により算出された値と第二の利得手
段により算出された値とを加えた値を前記電磁石に供給
する電流又は電圧として出力する加算手段と、を備える
ことを特徴とする磁気軸受制御装置。
A reference point is set in a magnetic bearing that supports a rotating shaft by a magnetic force of an electromagnet, and a sensor for detecting displacement of the rotating shaft from the reference point is provided. A magnetic bearing control device that controls a current or a voltage supplied to the electromagnet based on the displacement, and a difference unit that calculates a deviation between the displacement of the rotating shaft detected by the sensor and a target value of the displacement of the rotating shaft. A differential means for obtaining a differential value of the deviation obtained by the differential means; and a gain determined based on a fuzzy model of a predetermined rotating shaft / magnetic bearing system, the deviation obtained by the differential means and First gain means for selecting according to the differential value of the deviation obtained by the differentiating means and multiplying by the deviation; and a fuzzy module for a predetermined rotating shaft / magnetic bearing system. A second gain means for selecting a gain determined based on the differential value in accordance with the difference obtained by the difference means and the differential value of the difference obtained by the differentiating means, and multiplying the gain by the differential value of the difference. And an adding unit that outputs a value obtained by adding the value calculated by the first gain unit and the value calculated by the second gain unit as a current or a voltage to be supplied to the electromagnet. Magnetic bearing control device.
【請求項2】 前記回転軸の変位と該回転軸の変位の微
分値と前記電磁石に供給する電流又は電圧とを含んで記
述される前記回転軸・磁気軸受系のファジィモデルに対
し、ファジィニューラルネットワークを構成し、前記フ
ァジィニューラルネットワークに前記回転軸の変位と該
回転軸の変位の微分値と前記電磁石に供給する電流又は
電圧とを入力することによって、単位時間経過後の回転
軸の変位を推測し、前記推測された単位時間経過後の回
転軸の変位と実際の単位時間経過後の回転軸の変位との
差を求め、前記差を最小にするように前記ファジィニュ
ーラルネットワークを繰り返し学習させ、前記学習した
結果により正確な回転軸・磁気軸受系のファジィモデル
を導き出し、該導き出された回転軸・磁気軸受系のファ
ジィモデルに対して前記ゲインを決定することを特徴と
する請求項1に記載の磁気軸受制御装置。
2. A fuzzy neural system for a fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system, which is described including a displacement of the rotating shaft, a differential value of the displacement of the rotating shaft, and a current or voltage supplied to the electromagnet. By forming a network, and inputting the displacement of the rotating shaft, the differential value of the displacement of the rotating shaft, and the current or voltage supplied to the electromagnet to the fuzzy neural network, the displacement of the rotating shaft after the elapse of a unit time is obtained. Guess, find the difference between the estimated displacement of the rotation axis after the elapse of the unit time and the actual displacement of the rotation axis after the elapse of the unit time, and repeatedly train the fuzzy neural network to minimize the difference. Based on the learned result, an accurate fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system is derived, and the obtained fuzzy model of the rotating shaft / magnetic bearing system is The magnetic bearing control device according to claim 1, wherein the gain is determined.
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