JP3049448B2 - Electromagnetic bearing control device and method - Google Patents
Electromagnetic bearing control device and methodInfo
- Publication number
- JP3049448B2 JP3049448B2 JP3111710A JP11171091A JP3049448B2 JP 3049448 B2 JP3049448 B2 JP 3049448B2 JP 3111710 A JP3111710 A JP 3111710A JP 11171091 A JP11171091 A JP 11171091A JP 3049448 B2 JP3049448 B2 JP 3049448B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- electromagnetic bearing
- control device
- reference position
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電磁軸受においてロー
タを安定して浮上させるための制御装置および方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus and method for stably lifting a rotor in an electromagnetic bearing.
【0002】[0002]
【従来の技術】電磁軸受制御装置は、ロータの半径方向
位置を検出し、その検出信号に応じた電流を電磁軸受の
コイルに供給することにより、ロータを中立位置に保持
している。そして、電流の供給を制御する回路には一般
にPID回路が用いられている。しかし、PID回路で
は、微分回路による高周波ゲインの増大によって、検出
信号のノイズが増幅されたり、ロータの曲げ振動が励振
されたりすることが多いため、その対策としてノッチフ
ィルタなどを併用することが知られている。2. Description of the Related Art An electromagnetic bearing control device detects a radial position of a rotor and supplies a current corresponding to the detected signal to a coil of the electromagnetic bearing, thereby holding the rotor at a neutral position. In general, a PID circuit is used as a circuit for controlling the current supply. However, in the PID circuit, the noise of the detection signal is often amplified or the bending vibration of the rotor is excited due to the increase of the high frequency gain by the differentiating circuit. Have been.
【0003】また、曲げ振動の挙動までも含むロータの
運動モデルを作成し、現代制御理論に基づきカルマンフ
ィルタあるいはオブザーバなどの状態推定器を構成し、
推定状態量のフィードバック回路を組む手法が提案され
ている。このような現代制御理論の応用としては、尾崎
行男 他2名「柔軟構造形磁気浮上システムのオブザー
バを用いた安定化制御」,電気学会リニアドライブ研究
会資料LD88−32,第21頁〜第29頁があり、そ
こではビームの曲げ1次振動を考慮した最小次元オブザ
ーバの構成によって、ロータの安定浮上を実現してい
る。Further, a motion model of the rotor including the behavior of bending vibration is created, and a state estimator such as a Kalman filter or an observer is constructed based on modern control theory.
A method of forming a feedback circuit of the estimated state quantity has been proposed. As applications of such modern control theory, Yukio Ozaki et al., "Stabilization control using observer of flexible structure type magnetic levitation system", IEICE Linear Drive Research Group, LD88-32, pp. 21- There are 29 pages, in which a stable levitation of the rotor is realized by the configuration of the minimum dimension observer in consideration of the bending primary vibration of the beam.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ロータの内部減衰が小さくて不安定な曲げ
振動モードが数多くある場合には、ノッチフィルタの数
あるいは曲げモードのモデルの次元数を多く用意しなけ
ればならなくなり、制御回路の負担が大きくなるという
欠点がある。However, in the above-mentioned prior art, if there are many unstable bending vibration modes due to small internal damping of the rotor, the number of notch filters or the number of dimensions of the bending mode model is increased. It has to be prepared, and there is a disadvantage that the load on the control circuit is increased.
【0005】すなわち、図7はロータの曲げ1次モード
までを考慮した同一次元オブザーバを用いて構成した制
御回路の周波数特性の一例を示したものであり、横軸が
周波数、縦軸がゲインとなっている。図から分かるよう
に、オブザーバの一次遅れ特性(PID回路では高周波
ノイズ防止のためにローパスフィルタを入れたことと同
等)のために高周波領域で位相が90度遅れている。こ
のように高周波領域で位相が90度遅れていると、曲げ
2次あるいはそれ以降のモードの内部減衰が小さい場
合、それらのモードが不安定となってしまうため、その
場合はモデル化の次元数を増やすか、またはノッチフィ
ルタを入れなければならない。More specifically, FIG. 7 shows an example of the frequency characteristic of a control circuit constituted by using the same-dimensional observer considering the first-order bending mode of the rotor. The horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents gain. Has become. As can be seen from the figure, the phase is delayed by 90 degrees in the high frequency region due to the primary delay characteristics of the observer (equivalent to inserting a low-pass filter in the PID circuit to prevent high frequency noise). If the phase is delayed by 90 degrees in the high-frequency region as described above, the mode becomes unstable when the internal attenuation of the second or subsequent bending mode is small. Or increase the notch filter.
【0006】本発明の目的は、制御回路の次元数が少な
くても、高次曲げモードに対し高い安定性を補償するこ
とができる電磁軸受制御装置および方法を提供すること
である。An object of the present invention is to provide an electromagnetic bearing control device and method capable of compensating for high stability in a high-order bending mode even if the number of dimensions of the control circuit is small.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ロータの径方向の変位を検出する位置検
出センサと、ロータの基準位置信号を出力する基準位置
信号発生器と、前記位置検出センサからの検出信号と前
記基準位置信号発生器からの基準位置信号との偏差に基
づいて、前記ロータを支持する電磁石への励磁電流を制
御する制御手段と、を備えた電磁軸受制御装置におい
て、前記ロータの曲げモードに対する複数の固有振動数
のうち隣り合う固有振動数間の周波数領域で、前記制御
手段における制御信号の位相特性を180度以上遅らせ
る手段を設けたものである。To achieve the above object, the present invention provides a position detecting sensor for detecting a radial displacement of a rotor, a reference position signal generator for outputting a reference position signal of the rotor, Control means for controlling an exciting current to an electromagnet supporting the rotor based on a deviation between a detection signal from the position detection sensor and a reference position signal from the reference position signal generator. A plurality of natural frequencies for a bending mode of the rotor in the apparatus.
In the frequency range between adjacent natural frequencies ,
A means for delaying the phase characteristic of the control signal in the means by 180 degrees or more is provided.
【0008】また、前記手段は2次のローパスフィルタ
であり、そのローパスフィルタの出力の共振周波数成分
は前記ロータの反共振特性によって減衰されるようにし
たものである。The means is a second-order low-pass filter, and the resonance frequency component of the output of the low-pass filter is attenuated by the anti-resonance characteristic of the rotor.
【0009】さらに、前記制御手段の伝達関数の高周波
領域における位相は270度遅れている。 Furthermore, the transfer function of the control means has a high frequency.
The phase in the region is 270 degrees behind.
【0010】また、本発明は、ロータの径方向の変位を
検出するとともに、その変位と予め設定しておいた前記
ロータの基準位置との偏差に基づいて、前記ロータを支
持する電磁石への励磁電流を制御する電磁軸受制御方法
において、前記ロータの曲げモードに対する複数の固有
振動数のうち隣り合う固有振動数間の周波数領域で、前
記励磁電流を制御する信号の位相特性を180度以上遅
らせるようにすることである。Further, the present invention is to together when detecting the displacement in the radial direction of the rotor, on the basis of the deviation between the reference position of the rotor that has been set in advance and the displacement, to the electromagnet for supporting the rotor An electromagnetic bearing control method for controlling an exciting current, wherein a plurality of unique
In the frequency domain between adjacent natural frequencies ,
The purpose is to delay the phase characteristic of the signal for controlling the exciting current by 180 degrees or more.
【0011】[0011]
【作用】上記構成によれば、高周波領域において位相特
性が180度以上遅れるため、高次曲げモードに対し正
減衰を与えるように作用して、高次曲げモードの安定性
を高めることができる。According to the above configuration, since the phase characteristic is delayed by 180 degrees or more in the high frequency region, the phase characteristic acts to give a positive attenuation to the higher-order bending mode, and the stability of the higher-order bending mode can be enhanced.
【0012】また、高次曲げモードの安定性を高めるこ
とにより、全体としてループゲインを大きくすることが
可能になり、電磁軸受の高剛性化を図ることができる。Further, by increasing the stability of the higher-order bending mode, the loop gain can be increased as a whole, and the rigidity of the electromagnetic bearing can be increased.
【0013】[0013]
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に従って説明
する。図1は本発明の電磁軸受制御装置の全体構成を示
している。図において、1はロータであり、所定間隔離
れて対向して設けられた電磁石2a,2bによって一端
が浮上保持されているとともに、他端が玉軸受14によ
って支持されている。このロータ1は図示していない回
転機構により回転駆動される。また、紙面と垂直な方向
にも一対の電磁石が設けられており、図示してある電磁
軸受制御系と同様の働きをするような回路構成となって
いる。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of the electromagnetic bearing control device of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a rotor, one end of which is levitated and held by electromagnets 2a and 2b provided to face each other at a predetermined interval, and the other end is supported by a ball bearing 14. The rotor 1 is driven to rotate by a rotation mechanism (not shown). Further, a pair of electromagnets is also provided in a direction perpendicular to the paper surface, and has a circuit configuration that functions similarly to the illustrated electromagnetic bearing control system.
【0014】ロータ1の近傍には位置検出センサ3が設
けられ、ロータ1の径方向変位を検出し、その検出信号
を変換器4を介して制御回路5へ送出するようになって
いる。制御回路5は、基準位置信号発生器6からの基準
位置信号と変換器4からの検出信号との差に基づいて、
制御信号を発生する信号処理回路である。A position detecting sensor 3 is provided in the vicinity of the rotor 1, detects a radial displacement of the rotor 1, and sends a detection signal to a control circuit 5 via a converter 4. The control circuit 5 determines the difference between the reference position signal from the reference position signal generator 6 and the detection signal from the converter 4
This is a signal processing circuit that generates a control signal.
【0015】そして、制御回路5からの制御信号は電磁
駆動回路7に送られ、電磁駆動回路7では、この制御信
号に応じて電磁石2a,2bへ励磁電流を供給するよう
に構成されている。A control signal from the control circuit 5 is sent to an electromagnetic drive circuit 7, and the electromagnetic drive circuit 7 is configured to supply an exciting current to the electromagnets 2a and 2b in accordance with the control signal.
【0016】次に制御回路5の内部構成について説明す
る。制御回路5には、オブザーバ回路8、レギュレータ
回路9、積分器10、ゲイン調整器11、2次ローパス
フィルタ12およびローパスフィルタ帰還回路13が設
けられている。Next, the internal configuration of the control circuit 5 will be described. The control circuit 5 includes an observer circuit 8, a regulator circuit 9, an integrator 10, a gain adjuster 11, a secondary low-pass filter 12, and a low-pass filter feedback circuit 13.
【0017】オブザーバ回路8はロータ1の数学モデル
を内部に持ち、位置検出センサ3では直接測定できない
ロータ1の状態量を推定する。ロータ1の数学モデルが
示されれば、その構成法は公知のものを利用できる。The observer circuit 8 has a mathematical model of the rotor 1 therein and estimates a state quantity of the rotor 1 that cannot be directly measured by the position detection sensor 3. If a mathematical model of the rotor 1 is shown, a known configuration method can be used.
【0018】ここで、ロータ1の数学モデルの作り方を
述べる。ロータ1の電磁軸受点の変位をx2、電磁軸受
点以外の点のロータ1の変位をベクトルx1、電磁石2
a,2bがロータ1に与える力をuとすると、ロータ1
の運動方程式は次のように表すことができる。Here, how to make a mathematical model of the rotor 1 will be described. The displacement of the electromagnetic bearing point of the rotor 1 is x 2 , the displacement of the rotor 1 at a point other than the electromagnetic bearing point is vector x 1 , the electromagnet 2
Let u be the force that a and 2b exert on the rotor 1.
The equation of motion can be expressed as follows.
【0019】[0019]
【数1】 (Equation 1)
【0020】上記(1)式は有限要素解析により求める
ことができる。しかし、このままでは次元数が大きく、
オブザーバ回路8を構成するのには適さないので適当に
低次元化する必要がある。The above equation (1) can be obtained by finite element analysis. However, as it is, the number of dimensions is large,
Since it is not suitable for forming the observer circuit 8, it is necessary to reduce the dimension appropriately.
【0021】今、ロータ1の挙動は、図4のように剛体
運動と曲げ振動の合成によって表現されるものとする。
すなわち、図5および図6のように、電磁軸受点に単位
変位を与えたときのモードδと電磁軸受点を拘束したと
きの自由振動モードφによって、Now, it is assumed that the behavior of the rotor 1 is represented by a combination of a rigid body motion and a bending vibration as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the mode δ when the unit displacement is given to the electromagnetic bearing point and the free vibration mode φ when the electromagnetic bearing point is constrained,
【0022】[0022]
【数2】 (Equation 2)
【0023】のように表現されるものとする。ここでs
はモードφの重み値である。また、曲げ2次以降の振動
モードは無視している。It is assumed to be expressed as follows. Where s
Is a weight value of the mode φ. In addition, the vibration modes after the secondary bending are ignored.
【0024】式(2)によって、式(1)は次のように
低次元化された式になる。According to the equation (2), the equation (1) becomes a reduced-order equation as follows.
【0025】[0025]
【数3】 (Equation 3)
【0026】ロータ1の電磁軸受点の変位x2のみが観
測できるので、現代制御理論形式の状態方程式は次のよ
うになる。[0026] Since only the displacement x 2 of the electromagnetic bearing point of the rotor 1 can be observed, the state equation of modern control theory format is as follows.
【0027】[0027]
【数4】 (Equation 4)
【0028】[0028]
【数5】 (Equation 5)
【0029】ここで、kはオブザーバゲインベクトルで
あり、オブザーバの極を指定するパラメータである。Here, k is an observer gain vector, which is a parameter for specifying the pole of the observer.
【0030】上記(5)式を伝達関数記述に変換すれ
ば、オペアンプによってオブザーバ回路8を実現するこ
とができる。また、離散時間系に変換すれば、ディジタ
ルシグナルプロセッサなどのディジタル処理装置によっ
て実現することもできる。ここではオブザーバ回路8は
4次であるが、回路構成に余裕があるときには、(2)
式において曲げ2次以降のモードを考慮することによ
り、より高精度のオブザーバ回路を実現することが可能
である。If the above equation (5) is converted to a transfer function description, the observer circuit 8 can be realized by an operational amplifier. Further, if the data is converted into a discrete time system, it can be realized by a digital processing device such as a digital signal processor. Here, the observer circuit 8 is of the fourth order, but if there is room in the circuit configuration, (2)
By considering the second and subsequent modes of bending in the equation, it is possible to realize a more accurate observer circuit.
【0031】オブザーバ回路8により推定した状態量は
レギュレータ回路9の入力信号となる。レギュレータ回
路9は、各状態量に重みをかけて加算し信号を出力する
回路である。各状態量にかける重みは、最適レギューレ
ータ理論あるいは極配置法により、ロータ1を安定に支
持する値にする。ロータ1は、このレギュレータ回路9
によってモデル化された曲げ1次モードまでの安定性が
補償される。The state quantity estimated by the observer circuit 8 becomes an input signal of the regulator circuit 9. The regulator circuit 9 is a circuit that weights and adds each state quantity and outputs a signal. The weight applied to each state quantity is set to a value that stably supports the rotor 1 by the optimal regulator theory or the pole arrangement method. The rotor 1 is connected to the regulator circuit 9.
Compensates for the stability up to the first-order bending mode modeled.
【0032】同一次元オブザーバと状態フィードバック
則による上述のような補償回路の入出力特性は、図7に
示すように、高周波領域において位相が90度遅れる一
次遅れ形である。このような補償回路をそのまま安定化
補償器として用いると、位相遅れにより高次曲げモード
が発振しやすい。As shown in FIG. 7, the input / output characteristics of the above-described compensating circuit based on the same-dimensional observer and the state feedback rule are of a first-order type in which the phase is delayed by 90 degrees in a high frequency region. If such a compensation circuit is used as it is as a stabilizing compensator, a higher-order bending mode is likely to oscillate due to phase lag.
【0033】そこで、本実施例では、制御回路5に更に
2次ローパスフィルタ12を設け、全体として3次遅れ
形の回路系を構成し、高周波の位相特性が270度遅れ
るようにしている。これにより、制御回路5は、高次曲
げモードに対して正減衰を与えるように働く。また、ゲ
イン特性も低下するので高次曲げモードを励振する力も
弱められる。Therefore, in the present embodiment, a second-order low-pass filter 12 is further provided in the control circuit 5 to constitute a third-order lag-type circuit system as a whole so that the high-frequency phase characteristic is delayed by 270 degrees. Thereby, the control circuit 5 works so as to give a positive damping to the higher-order bending mode. Further, since the gain characteristic is also reduced, the force for exciting the higher-order bending mode is also reduced.
【0034】2次ローパスフィルタ12の極の振動数を
ωF、減衰比をζF、入力信号をυ、出力信号をzで表す
と、2次ローパスフィルタ12は次式によって記述され
る。When the frequency of the pole of the secondary low-pass filter 12 is represented by ωF, the attenuation ratio is represented by ζF, the input signal is represented by υ, and the output signal is represented by z, the secondary low-pass filter 12 is described by the following equation.
【0035】[0035]
【数6】 (Equation 6)
【0036】積分器10は、重力などによるロータの1
定常的な偏差を補償するために設けられている。ゲイン
調整器11により、積分補償量が最適になるように調節
される。The integrator 10 controls the rotor 1 due to gravity or the like.
It is provided to compensate for steady-state deviation. The gain adjuster 11 adjusts the integral compensation amount to be optimal.
【0037】制御回路5を3次遅れ形とすることで、高
次曲げモードは安定化されるが、ロータ1の固有値は互
いに接近していることが普通である。したがって、位相
をゆるやかに遅らせる回路は、低次から高次へ至る曲げ
モードのいずれかを不安定にする。そこで、2次ローパ
スフィルタ12は、鋭く共振する位相まわりの急な特性
を有するものとするとよい。すなわち、制御回路5の特
性を、図2のようにロータ1の曲げ1次と曲げ2次の固
有振動数の間で鋭く共振する特性とし、曲げ1次と曲げ
2次の間の周波数範囲で位相特性が反転するようにす
る。また、制御回路5自身が不安定にならないようにす
るため、その共振周波数をロータ系の反共振点(図3に
示した点fp)に合わせ、制御回路5にその共振周波数
成分が入力されないようにする。By making the control circuit 5 of a third-order lag type, the higher-order bending mode is stabilized, but the eigenvalues of the rotor 1 are usually close to each other. Thus, a circuit that slowly retards the phase will destabilize any of the bending modes from low to high. Therefore, it is preferable that the secondary low-pass filter 12 has a sharp characteristic around a sharply resonating phase. That is, the characteristic of the control circuit 5 is a characteristic that sharply resonates between the natural frequencies of the primary bending and the secondary bending of the rotor 1 as shown in FIG. 2, and the phase characteristic is in a frequency range between the primary bending and the secondary bending. Is reversed. Further, in order to prevent the control circuit 5 itself from becoming unstable, its resonance frequency is set to the anti-resonance point of the rotor system (point fp shown in FIG. 3) so that the resonance frequency component is not input to the control circuit 5. To
【0038】制御回路5を、ある特徴別に3つの伝達関
数の直列結合で考えると、図6のように理解することが
できる。すなわち、曲げ1次モードを減衰させるノッチ
フィルタと、いわゆる位相進み遅れ回路(1次遅れ形)
と、2次のローパスフィルタとをそれぞれ用意すること
により、制御回路5を全く等価に実現することができ
る。If the control circuit 5 is considered as a series combination of three transfer functions for each characteristic, it can be understood as shown in FIG. That is, a notch filter for attenuating the bending first-order mode and a so-called phase lead / lag circuit (first-order delay type)
By preparing a second-order low-pass filter and a second-order low-pass filter, the control circuit 5 can be realized completely equivalently.
【0039】なお、本実施例の電磁軸受制御装置はポン
プや遠心圧縮機等に利用することが可能である。The electromagnetic bearing control device according to the present embodiment can be used for a pump, a centrifugal compressor, and the like.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
制御手段における制御信号の位相特性を180度以上遅
らせる手段を設けたことにより、ロータの高次曲げモー
ドに対し正減衰を与えることができ、しかもゲイン特性
も低下していくので、高次曲げモードの発振を起りにく
くすることが可能である。As described above, according to the present invention,
By providing a means for delaying the phase characteristic of the control signal in the control means by 180 degrees or more, positive attenuation can be given to the higher-order bending mode of the rotor, and the gain characteristic also decreases. Can hardly occur.
【0041】また、高次曲げモードの安定性が高いこと
から、軸受のフィードバック量を大きくすることができ
るため、高剛性化を図ることが可能である。Further, since the stability of the high-order bending mode is high, the feedback amount of the bearing can be increased, so that high rigidity can be achieved.
【0042】さらに、ロータの反共振点を利用して、鋭
い位相反転を実現することにより、高次曲げモードの安
定化のために低次モードの安定性が損なわれることを防
止することができる。Further, by realizing a sharp phase inversion using the anti-resonance point of the rotor, it is possible to prevent the stability of the low-order mode from being impaired for stabilizing the high-order bending mode. .
【図1】本発明の電磁軸受制御装置を示す全体構成図で
ある。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an electromagnetic bearing control device of the present invention.
【図2】制御回路の周波数特性を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing frequency characteristics of a control circuit.
【図3】ロータとその数字モデルのゲイン特性を示すグ
ラフである。FIG. 3 is a graph showing gain characteristics of a rotor and a numerical model thereof.
【図4】モード合成を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating mode synthesis.
【図5】モード合成のもととなるあるモードの図であ
る。FIG. 5 is a diagram of a certain mode serving as a basis for mode synthesis.
【図6】モード合成のもととなる他のモードの図であ
る。FIG. 6 is a diagram of another mode serving as a basis for mode synthesis.
【図7】制御回路の伝達関数を分解して示した説明図で
ある。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an exploded transfer function of the control circuit.
【図8】従来の制御回路の周波数特性を示すグラフであ
る。FIG. 8 is a graph showing frequency characteristics of a conventional control circuit.
1 ロータ本体 2a,2b 電磁石 3 位置検出センサ 4 変換器 5 制御回路 6 基準位置信号発生器 7 電磁駆動回路 8 オブザーバ回路 9 レギュレータ回路 10 積分器 11 ゲイン調整器 12 2次ローパスフィルタ 13 ローパスフィルタ帰還回路 14 玉軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor main body 2a, 2b Electromagnet 3 Position detection sensor 4 Converter 5 Control circuit 6 Reference position signal generator 7 Electromagnetic drive circuit 8 Observer circuit 9 Regulator circuit 10 Integrator 11 Gain adjuster 12 Secondary low-pass filter 13 Low-pass filter feedback circuit 14 Ball bearing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 郁浩 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 32/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Ikuhiro Saito 502 Kandachicho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F16C 32/04
Claims (4)
出センサと、ロータの基準位置信号を出力する基準位置
信号発生器と、前記位置検出センサからの検出信号と前
記基準位置信号発生器からの基準位置信号との偏差に基
づいて、前記ロータを支持する電磁石への励磁電流を制
御する制御手段と、を備えた電磁軸受制御装置におい
て、前記ロータの曲げモードに対する複数の固有振動数
のうち隣り合う固有振動数間の周波数領域で、前記制御
手段における制御信号の位相特性を180度以上遅らせ
る手段を設けたことを特徴とする電磁軸受制御装置。1. A position detection sensor for detecting a radial displacement of a rotor, a reference position signal generator for outputting a reference position signal of the rotor, a detection signal from the position detection sensor and a reference position signal from the reference position signal generator. Control means for controlling an exciting current to an electromagnet supporting the rotor based on a deviation from the reference position signal of the rotor, wherein a plurality of natural frequencies for a bending mode of the rotor are provided.
In the frequency range between adjacent natural frequencies ,
An electromagnetic bearing control device, comprising: means for delaying a phase characteristic of a control signal in the means by 180 degrees or more.
て、前記手段は2次のローパスフィルタであり、そのロ
ーパスフィルタの出力の共振周波数成分は前記ロータの
反共振特性によって減衰されることを特徴とする電磁軸
受制御装置。2. The electromagnetic bearing control device according to claim 1, wherein said means is a secondary low-pass filter, and a resonance frequency component of an output of said low-pass filter is attenuated by anti-resonance characteristics of said rotor. Electromagnetic bearing control device.
て、前記制御手段の伝達関数の高周波領域における位相
は270度遅れていることを特徴とする電磁軸受制御装
置。3. The electromagnetic bearing control device according to claim 1, wherein a phase of a transfer function of said control means in a high frequency region.
Is an electromagnetic bearing control device which is delayed by 270 degrees .
に、その変位と予め設定しておいた前記ロータの基準位
置との偏差に基づいて、前記ロータを支持する電磁石へ
の励磁電流を制御する電磁軸受制御方法において、前記
ロータの曲げモードに対する複数の固有振動数のうち隣
り合う固有振動数間の周波数領域で、前記励磁電流を制
御する信号の位相特性を180度以上遅らせることを特
徴とする電磁軸受制御方法。4. A method for detecting radial displacement of a rotor.
To, on the basis of the deviation between the reference position of the rotor that has been set in advance and the displacement, in the electromagnetic bearing control method for controlling the exciting current to the electromagnet for supporting the rotor, a plurality against bending mode of the rotor The exciting current is controlled in a frequency region between adjacent natural frequencies of the natural frequencies.
A method for controlling an electromagnetic bearing, wherein a phase characteristic of a signal to be controlled is delayed by 180 degrees or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3111710A JP3049448B2 (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Electromagnetic bearing control device and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3111710A JP3049448B2 (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Electromagnetic bearing control device and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04341612A JPH04341612A (en) | 1992-11-27 |
JP3049448B2 true JP3049448B2 (en) | 2000-06-05 |
Family
ID=14568201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3111710A Expired - Fee Related JP3049448B2 (en) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | Electromagnetic bearing control device and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3049448B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103573814B (en) * | 2013-10-18 | 2015-12-23 | 浙江工业大学 | A kind of mixing magnetic bearing and controlling method |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111710A patent/JP3049448B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04341612A (en) | 1992-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6879126B2 (en) | Method and system for positioning a movable body in a magnetic bearing system | |
US7501782B2 (en) | Method and apparatus for controlling a magnetic bearing device | |
US5459383A (en) | Robust active damping control system | |
Kang et al. | Acceleration feedforward control in active magnetic bearing system subject to base motion by filtered-X LMS algorithm | |
US5666014A (en) | Velocity-controlled magnetic bearings | |
JP3049448B2 (en) | Electromagnetic bearing control device and method | |
US20040070358A1 (en) | Magnetic bearing device stably carrying a rotary shaft, program for executing a computer to control the magnetic bearing stably carrying the rotary shaft and computer-readable record medium storing the program | |
JPH11285283A (en) | Disturbance compensation control device | |
JP3804061B2 (en) | Feedback control device | |
US6935471B2 (en) | Active dynamic beater | |
KR100575556B1 (en) | Method for controlling vibration of a magnetically suspended spindle | |
Lewis et al. | Control of oscillating transmitted forces in axial-thrust bearings with a secondary magnetic bearing | |
JP3306893B2 (en) | Magnetic bearing device | |
JP6550888B2 (en) | Vibration reduction device | |
Liu et al. | Robust control of a 4-pole electromagnet in semi-zero-power levitation scheme with a disturbance observer | |
Kang | Optimal feedforward control of active magnetic bearing system subject to base motion | |
JP2002349566A (en) | Magnetic bearing control device | |
JP6551011B2 (en) | Vibration reduction device | |
JPH08267008A (en) | Self-exciting oscillation type vibrator | |
JP3718561B2 (en) | Structural vibration instability prevention device and method, magnetic bearing control device | |
JP2897416B2 (en) | Anti-vibration device | |
JP3110204B2 (en) | Magnetic bearing control device | |
JP3311394B2 (en) | Electromagnet control device | |
JPH08296643A (en) | Control device of magnetic bearing | |
JPH08200364A (en) | Control method for magnetic bearing and device thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |