基于模糊PID 的高速离心机转子振动控制方法研究

周義桓，龚志平，薛永

（江西省赣华安全科技有限公司，江西南昌 330000）

离心机广泛应用于我国生物科研和医药科研中，一方面，离心机利用强大的离心力将标本中的液体、固体分离，另一方面，也将标本快速合成[1]。离心机的应用领域中，实验过程不容差错，所以对离心机振动控制尤为严格[2-3]。高速离心机在现代工业领域具有良好的应用市场。离心机一旦启动，则无法调节转子的振动频率。在一些应用中，由于标本体积小、难离心，所以实时控制离心机的转子振动频率尤为重要。基于此，该文基于模糊PID 研究了高速离心机转子振动控制方法。

1 转子振动控制动力学模型

该文以模糊自适应PID 算法为基础设计的高速离心机转子振动运行模型由转子、轴承、电磁作用器、圆盘组成，离心器的两端由两个轴承进行支撑，即当离心器转子振动时，会出现不同程度的弹性。防止标本的弹出，设计两个轴承进行控制。离心器的转子在运动过程中存在偏心位移。因此文中利用圆盘控制转子的平衡，两个电磁作用器固定在转子的中心外侧，其目的是平衡转子振动的非线性变化[4-5]。具体的基于模糊PID 离心机转子的工作模型如图1所示。

图1 基于模糊PID离心机转子工作模型

文中选择的电磁作用器具有4 个C 型接口结构和8 个定子级接口，每一个C 型接口对应两个定子级接口。如果两个定子级接口的磁力相反，那么控盘处的转子作用力将成顺时针高速运转；如果磁力相同，那么转子的作用力就成逆时针降速运转。……