شناسايي خطاي اندازه‌گيري سنسور در سيستم ياتاقان مغناطيسي فعال با استفاده از مشاهده‌گر تناسبي انتگرالي

Identification of Sensor Runout in Active Magnetic Bearing System

در اين تحقيق شناسايی خطای اندازه‌گيری سنسورهای جابجايی سنج غيرتماسی در يك مدل آزمايشگاهی ياتاقان مغناطيسی فعال انجام گرفته است. در ابتدا معادلات ديناميكی يك ياتاقان مغناطيسی به همراه تقويت كننده‌های قدرت استخراج شده و پارامترهای مدل آزمايشگاهی شناسايی شده‌اند. سپس به منظور پايدار سازی سيستم از كنترلگر LQR به همراه مشاهده‌گر تناسبی استفاده شده است. نتايج تجربی نشان می‌دهد كه استفاده از مشاهده‌گر تناسبی رايج سبب تقويت خطای اندازه‌گيری و انحراف سيستم از مركز ياتاقان خواهد شد. بنابراين برای شناسايی خطای اندازه‌گيری از يك مشاهده‌گر تناسبی انتگرالی استفاده شده و روش ارائه شده روی مدل آزمايشگاهی ياتاقان مغناطيسی پياده سازی شده است. نتايج تجربی نشان می‌دهد كه مشاهده‌گر تناسبی انتگرالی به خوبی قادر به شناسايی خطای اندازه‌گيری سنسور و حذف اثر آن بر پاسخ سيستم است.

The identification of sensor runout in non-contact proximity sensors of an active magnetic bearing test rig is presented in this paper. First, the dynamic equations of the magnetic bearing together with the power amplifiers are derived and parameters of the experimental test rig are identified. Then, to stabilize the system, the LQR controller and a proportional observer are utilized. Experimental results show that the conventional proportional observer amplifies the sensor runout and deviates the system from origin. Therefore, a proportional integral observer is used to identify the sensor runout and implemented on the laboratory model of the active magnetic bearing. The experimental results show that the proportional integral observer can effectively identify the sensor runout and eliminate its effect on the system response.