申请/专利权人：成都工元科技有限公司

申请日：2022-03-11

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114611296B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.06.28#实质审查的生效;2022.06.10#公开

摘要：本发明公开了一种磁悬浮转子系统建模仿真方法、设备及介质，属于工程仿真领域，包括步骤：S1，对磁悬浮转子系统进行分解，得到对应的模型库架构和组件；S2，分析模型库架构下的组件的物理和模型特性；S3，采用与模型和组件模型特性相匹配的建模方式，构建相应的基础模型和组件模型；S4，建立组件模型连接器和边界模型；S5，搭建磁悬浮转子系统模型，并注入系统参数值。本发明基于同一平台，实现机械、电学、电磁学、控制等多学科多领域的集成建模仿真，克服了不同学科跨平台建模仿真的局限；同时具有操作简单，较强的可重用性和可扩展性的优点，为磁悬浮转子系统的性能研究提供了虚拟平台工具，降低研发成本和周期。

主权项：1.一种磁悬浮转子系统建模仿真方法，其特征在于，包括步骤：S1，对磁悬浮转子系统进行分解，得到对应的模型库架构和组件；S2，分析模型库架构下的组件的物理和模型特性；S3，采用与模型和组件模型特性相匹配的建模方式，构建相应的基础模型和组件模型；S4，建立组件模型连接器和边界模型；S5，搭建磁悬浮转子系统模型，并注入系统参数值；所述磁悬浮转子系统包括五自由度磁悬浮转子系统，且对五自由度磁悬浮转子系统进行分解后得到的对应模型库架构和基础组件包括：磁浮转轴1、左径向磁浮轴承2、轴向磁浮轴承3、右径向磁浮轴承4、功率放大器5、PID控制器6和位移传感器7，位移传感器7将磁浮转轴1位移偏移量采集并通讯传递给PID控制器6，PID控制器6根据目标基准位置数据将控制输出结果通讯传递给功率放大器5，功率放大器5再将合适的电流和电压值通讯传递给左径向磁浮轴承2、轴向磁浮轴承3和右径向磁浮轴承4；所述磁浮转轴1的模型由转子动力学方程实现，左径向磁浮轴承2、轴向磁浮轴承3、右径向磁浮轴承4的模型由电磁力学方程实现；在步骤S2中，包括子步骤：左径向磁浮轴承2、轴向磁浮轴承3、右径向磁浮轴承4通过控制电磁线圈的电流值来控制电磁力的大小；其中，左径向磁浮轴承2分别通过X、Y方向的电流值来控制X、Y的电磁力，右径向磁浮轴承4分别通过X、Y方向的电流值来控制X、Y的电磁力，轴向磁浮轴承3通过控制Z方向的电流值来Z方向的电磁力，从而实现轴承和转子的稳定运行与控制；磁浮转轴1采用五自由度数学方程描述转轴在X、Y和Z方向上作用力以及转动惯量关系式；位移传感器7用于检测转子系统磁浮转轴的偏移量，PID控制器6采用PID的控制方式对传感器检测到的位置偏差信号进行适度的运算，并通过运算结果驱动功率放大器5迅速而恰当的电流变化使转子回到基准位置，使得转子有高精度的定位；功率放大器5是接收PID控制器6的控制信号，向左径向磁浮轴承2、轴向磁浮轴承3、右径向磁浮轴承4的电磁线圈提供产生电磁力所需的电流；在步骤S4中，包括子步骤：采用连接器定义组件与外部的通信接口；其中，左径向磁浮轴承2与功率放大器5采用电学连接器，利用电学连接器来传输通讯组件间的流变量电流和势变量电压；磁浮转轴1与左径向磁浮轴承2采用一维平动连接器，利用一维平动连接器来传递通讯组件间的流变量力和势变量位移；磁浮转轴1与外界转动机械设备采用一维转动连接器，利用一维转动连接器来传递通讯组件间的流变量功率和势变量转速；建立边界模型，为组件模型提供外界参数；其中，机械边界传递转速和功率，电学边界传递电流和电压；在步骤S5之后，包括步骤S6：S6，根据磁悬浮转子系统动态分析的需求，给定边界工况条件，利用步骤S1～S5在给定的工况条件进行仿真分析。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 成都工元科技有限公司 一种磁悬浮转子系统建模仿真方法、设备及介质

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD