位于0至1之间，首先W 第二步长沿第一方向调整润动分离加权系数，W确定第一润动分离加权系数，该第一润动 分离加权系数是从初始值沿第一方向调整过程中的最优润动分离加权系数，之后将润动分 离加权系数调整为位于初始值的第二方向上的第二数值，在转子基于该第二数值进行补偿 后的悬浮精度低于基于第一润动分离加权系数进行补偿后的悬浮精度时，确定第一润动分 离加权系数为最优润动分离加权系数，在转子基于该第二数值进行补偿后的悬浮精度高于 基于第一润动分离加权系数进行补偿后的悬浮精度时，W第H步长沿第二方向调整润动分 离加权系数，直至基于调整后的润动分离加权系数进行补偿后转子的悬浮精度低于前一周 期内的悬浮精度，将前一周期内使用的润动分离加权系数确定为最优润动分离加权系数。 [009引实施中，可W采用变步长LMS(最小均方）方法确定转子的位移信号中与转速同频 的正弦分量，其原理如图4所示。
[0094] 转子的位移信号中既包含周期性干扰信号，也包含随机振动信号（有用信号）。 e(k)为转子的位移信号。参考输入Xi化）和X2(k)是与干扰信号同周期的标准正弦信 号，两个信号相位相差90D。LMS算法的目的是获得权向量Wi似和W2似的值，使得 组合后的输出信号y(k)与原始位移信号e(k)中的周期干扰信号相抵消，从而达到误差 的均方值最小。输出信号y(k)即为位移信号e(k)中与转速同频的正弦分量，y(k)= Xi(k)*Wi化)+?化)抑2化）。LMS算法在每个采样时间更改增益参数，在算法实现上比较容 易。
[0095] 权向量Wi(k)和W2(k)迭代采用最速下降法搜索最优的权向量，使得均方误差达到 最小，迭代公式为： U',ik+ 1) U',(A) + 2//e(/:).v, (A)
[0096] \ I、ir](欠 + 1)二ir](又-)+ 2八公(人'）x] (/〇
[0097] 其中，U为固定补偿因子。送种算法的关键在于U的选取，U越大系统收敛的越 快，但是自适应滤波器的带宽将变大，会对不需要补偿的信号产生影响，甚至被过滤掉，送 样会对整个系统的稳定性产生影响，最终导致LMS算法的发散。另一方面U取得过小时， 系统收敛速度会变慢，但是性能会变好，U可通过如下公式进行调节：
[0099] 其中，f为转子的转动频率，a为加权系数，目的是增加误差信号对可变步长的影 响。
[0100] 本发明公开的磁悬浮轴承系统的控制过程如图5所示。申请人依据本发明公开的 控制方法对磁悬浮轴承系统施加控制之后，与现有控制方式相比，轴承线圈中励磁电流的 波动减小约55%，转子的悬浮精度提高约30%，效果如图6所示。
[0101] 本发明上述公开了磁悬浮轴承系统的控制方法，相应的，本发明还公开磁悬浮轴 承系统的控制装置，W实现该控制方法。
[0102] 参见图7,图7为本发明公开的磁悬浮轴承系统的一种控制装置的结构示意图。该 控制装置包括位移信号获取单元1、正弦分量确定单元2、补偿单元3、控制单元4和加权系 数确定单元5。
[010引其中：
[0104] 位移信号获取单元1，用于获取磁悬浮轴承系统中转子的位移信号。在磁悬浮轴承 系统运行过程中，位移检测装置能够检测转子偏离于中必位置的位移，并输出位移信号，位 移信号获取单元1从位移检测装置获取转子的位于信号。
[0105] 正弦分量确定单元2,用于确定位移信号获取单元1获取到的位移信号中与转速 同频的正弦分量。
[0106] 补偿单元3,用于利用补偿信号对位移信号进行补偿，其中，补偿信号为正弦分量 确定单元2确定的正弦分量与最优润动分离加权系数的乘积。
[0107] 控制单元4,用于基于当前经过补偿后的位移信号生成控制信号，W控制功率放大 器调整流经磁悬浮轴承中轴承线圈的励磁电流。
[010引加权系数确定单元5,用于确定最优润动分离加权系数。
[0109] 本发明公开的磁悬浮轴承系统的控制装置，在获取到转子的位移信号后，确定当 前的位移信号中与转速同频的正弦分量，将该正弦分量与最优润动分离加权系数的乘积作 为补偿信号，对当前的位移信号进行补偿，W减小甚至抵消位移信号中的周期性干扰信号， 从而减小控制信号的波动成分，提高转子的悬浮精度和稳定性。
[0110] 最优润动分离加权系数可W通过多种方式确定，相应的，加权系数确定单元5有 不同结构。下面分别进行说明。
[0111] 参见图8,图8为本发明中加权系数确定单元的一种结构示意图。润动分离加权系 数的初始值为O或1，该加权系数确定单元包括悬浮精度确定模块501、第一判断模块502、 第一处理模块503和第二处理模块504。
[011引其中：
[0113] 悬浮精度确定模块501，用于确定基于当前的润动分离加权系数进行补偿后转子 的悬浮精度。
[0114] 第一判断模块502,用于判断当前获取到的转子的悬浮精度是否高于前一周期内 获取到的转子的悬浮精度。
[0115] 第一处理模块503,用于在第一判断模块502的判断结果为是的情况下，利用第一 步长沿预设方向调整润动分离加权系数，之后触发悬浮精度确定模块501。
[0116] 在润动分离加权系数的初始值为0的情况下，利用第一步长沿预设方向调整润动 分离加权系数具体是利用第一步长增大润动分离加权系数；在润动分离加权系数的初始值 为1的情况下，利用第一步长沿预设方向调整润动分离加权系数具体是利用第一步长减小 润动分离加权系数。实施中，第一步长可W为定值，也可W为变值。作为优选方案，第一步 长位于0.OOl至0.Ol之间。
[0117] 第二处理模块504,用于在第一判断模块502的判断结果为否的情况下，将前一周 期内使用的润动分离加权系数确定为最优润动分离加权系数。
[0118] 本发明图8所示的加权系数确定单元，润动分离加权系数的初始值为0或1，W第 一步长沿预设方向调整润动分离加权系数，在每次调整润动分离加权系数后，确定转子在 基于调整后的润动分离加权系数进行补偿后的悬浮精度，并判断该悬浮精度是否高于转子 在前一周期内的悬浮精度，直至转子的悬浮精度低于前一周期内的悬浮精度，将前一周期 内使用的润动分离加权系数确定为最优润动分离加权系数。
[0119] 参见图9,图9为本发明中加权系数确定单元的一种结构示意图。润动分离加权 系数的初始值为大于0且小于1的第一数值，该加权系数确定单元包括悬浮精度确定模块 511、第一判断模块512、第H处理模块513、第四处理模块514、第二判断模块515、第五处理 模块516和第六处理模块517。
[0120] 其中：
[0121] 悬浮精度确定模块511，用于确定基于当前的润动分离加权系数进行补偿后转子 的悬浮精度。
[0122] 第一判断模块512,用于判断当前获取到的转子的悬浮精度是否高于前一周期内 获取到的转子的悬浮精度。
[0123] 第H处理模块513,用于在第一判断模块512的判断结果为是的情况下，利用第二 步长沿第一方向调整润动分离加权系数，之后触发悬浮精度确定模块511。
[0124] 第四处理模块514,用于在第一判断模块512的判断结果为否的情况下，将前一周 期内使用的润动分离加权系数确定为第一润动分离加权系数，将润动分离加权系数调整至 第二数值，第二数值位于第一数值的第二方向上，之后触发悬浮精度确定模块511。第二方 向与第一方向相反。
[0125]第二判断模块515,用于判断基于第二数值的润动分离加权系数进行补偿后转子 的悬浮精度是否低于基于第一润动分离加权系数进行补偿后的悬浮精度。
[0126] 第五处理模块516,用于在第二判断模块515的判断结果为是的情况下，确定第一 润动分离加权系数为最优润动分离加权系数。
[0127] 第六处理模块517,用于在第二判断模块515的判断结果为否的情况下，利用第H 步长沿第二方向调整润动分离加权系数，直至基于调整后的润动分离加权系数进行补偿后 转子的悬浮精度低于前一周期内的悬浮精度，将前一周期内使用的润动分离加权系数确定 为最优润动分离加权系数。
[012引利用第二步长沿第一方向调整润动分离加权系数具体为：利用第二步长增大润动 分离加权系数，或者利用第二步长减小润动分离加权系数。第二方向与第一方向相反，当第 一方向为增大润动分离加权系数时，第二方向为减小润动分离加权系数，当第一方向为减 小润动分离加权系数时，第二方向为增大润动分离加权系数。实施中，第二步长和第H步长 可W为定值，也可W为变值。作为优选方案，第二步长和第H步长位于0.OOl至0.Ol之间。
[0129] 在本发明图9所示的加权系数确定单元，润动分离加权系数的初始值位于0至1 之间，首先W