Model-based centralized AMB control with position and current feedback and nonlinear observer

• Autorzy: Jastrzębski R. , Pyrhönen O.

Warianty tytułu

PL

Bazujące na modelu zmiennych stanu centralne sterowanie układu zawieszenia magnetycznego z pomiarami przemieszczeń i prądów w sprzężeniu zwrotnym i z nieliniowym obserwatorem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Over the last decade, the model-based position controllers have been investigated in an effort to extend the applicability of the active magnetic bearing (AMB) technology in rotating machinery. This work proposes a very efficient solution to improve the performance of the classical centralized model-based position controller. The article discusses the linear and nonlinear AMB controllers for rigid and flexible rotor models with position and current feedback signals.

PL

Na przesterzeni ostatniego dziesięciolecia prowadzono badania centralnego sterowania układu zawieszenia magnetycznego w celu zwiększenia zastosowań w aplikacjach maszyn wirujących. Praca ta proponuje skuteczne rozwiązanie, które poprawia sprawność klasycznego centralnego sterownika położenia bazującego na modelu zmiennych stanu. W artykule przedstawione są sterowniki liniowe i nieliniowe dla sztywnego i elastycznego wału oparte na pomiarach położenia i prądu.

Słowa kluczowe

EN

magnetic levitation; active magnetic bearings; optimal control; model-based control; nonlinear control

PL

zawieszenie magnetyczne; aktywne łożyska magnetyczne; sterowanie optymalne; sterowanie nieliniowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 1a
• Strony: 253--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jastrzębski R.

autor

Pyrhönen O.

• Dept. of Electrical Engineering, LUT Energy, Lappeenranta University of Technology, PO 20, 53851 Lappeenranta, Finland

Bibliografia

• [1] Schweitzer G., Maslen E.H., Editors (2009), Magnetic Bearings: Theory, Design, and Application to Rotating Machinery, Springer, New York.
• [2] Polajzer B., Ritonja J., Stumberger G., Dolinar D., Lecointe J-P, Decentralized PI/PD position control for active magnetic bearings. Electrical Engineering 89 (2006) No 1, 53– 59.
• [3] Zhuravl yov Y.N., On LQ-Control of Magnetic Bearing, IEEE Trans. on Control Systems Technology 8 (2000) No. 2, 344– 350.
• [4] Jastrzebski R.P., Pöllänen R., Centralized Optimal Position Control for Active Magnetic Bearings – Comparison with Decentralized Control, Electrical Engineering 91 (2009) No. 2, 101–114.
• [5] Jastrzebski R.P., Hynynen K., Smirnov A., H-infinity control of active magnetic suspension, Mechanical Systems and Signal Processing 24 (2010) No. 4, 995–1006.
• [6] Nerg J, Pöllänen R, Pyrhönen J., Modelling the force versus current characteristics linearized parameters and dynamic inductance of radial active magnetic bearings using different numerical calculation methods, WSEAS Trans Circuit Syst 4 (2005) No. 6, 551–559.
• [7] Bartoszewicz A., Editor (2011) Robust Control / Book 3, InTech, Ch. Discussion on Robust Control applied to Active Magnetic Bearing Rotor System.
• [8] Prins R.J., Kasarda M.E.F., Bates Pr ins S.C., A system identification technique using bias current perturbation for determining the effective rotor origin of active magnetic bearings. ASME J Vibr Acoust 129 (2007) 317–22.
• [9] Franklin G.F., Powell J.D., Workman M. (1998) Digital control of dynamic systems, 3rd edn. Addison-Wesley, Reading
• [10] Jastrzebski, R., Pöllänen, R., (2008) Observer-based unbalance compensation in LQ control of AMBs, In Proc. of ISMB 11, 449–454.
• [11] Takahashi, N., Fujiwara, H., Matsushita, O., Ito, M., Fukushima, Y., An Evaluation of Stability Indices Using Sensitivity Functions for Active Magnetic Bearing Supported High-Speed Rotor, Trans. of the ASME, Journal of Vibration and Acoustics 129 (2007), 230–238.