涡旋压缩机轴向平衡电磁力的自适应提前跟踪研究

针对涡旋压缩机动静涡盘间轴向气体分离力的平衡需求问题,对涡旋压缩机轴向气体分离力变化规律进行了研究,提出了采用电磁线圈产生电磁力动态平衡的方案。分析了带铁芯电磁力机构动态跟踪控制时的滞后现象及其原因,在总结传统PID控制与传统的滞后系统控制方法基础上,研究了提前跟踪PID动态电磁力控制方法,给出了控制框图,分析了其稳定性,推导了时域实现方法;分析了不同参数值对控制性能的影响,根据跟踪的评价方法,给出了寻找提前跟踪步数量最优值的自适应提前跟踪PID算法;搭建了电磁机构和控制系统实验平台,对该控制方法进行了实验验证。研究结果表明:采用提前跟踪PID动态电磁力控制方法可以较好地动态跟踪目标曲线;所需的最优提前步数量随着频率的变化而变化,不同频率所需的最优提前跟踪量可由提出的自适应算法确定。