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摘要
针对转速信息未知情况下的电磁轴承支承转子不平衡振动抑制问题，提出一种基于改进自适应陷波器(adaptive notch filter, ANF)的自动平衡控制算法。首先，对传统ANF的结构和工作原理进行分析，讨论了相关控制参数的选取原则，并针对电磁轴承闭环系统嵌入ANF导致的低转速区失稳，设计了最优相位补偿器，在保证全转速范围稳定的情况下进一步优化陷波性能；然后，根据相位补偿ANF输入输出信号之间的相位关系，设计了转速估器，通过变增益和归一化处理，不仅平衡了算法收敛速度和估计精度之间的矛盾，同时保证了各转速下的收敛特性一致；最后，通过仿真分析和试验研究对提出的算法进行验证。结果表明，设计的算法能对未知的转子转速进行快速准确的估计，从而消除控制电流和电磁力中的转速同频分量，大幅抑制传递到基座上的振动力。该方法简化了轴承结构、降低了生产成本、实现了无转速传感器的自动平衡控制，在工业磁轴承领域有很好的应用前景。
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