技术摘要：
本发明提供了一种离心压缩机转子系统稳定性综合控制方法和控制装置，该方法应用于由位移传感器、运行参数传感器、控制器、运行参数执行器以及电磁执行器构成的离心压缩机转子系统稳定性综合控制系统中；该方法包括：周期性获取离心压缩机运行参数及转子的径向振动位移  全部
背景技术：
现代离心压缩机在性能提升的同时，也面临更复杂工况、更多元激励，即对其转子 系统稳定性提出了更高的要求：在实际运转作业中，离心压缩机本身应足以应对作用于转 子系统中的失稳源，使得转子响应振动能够快速收敛，并最终实现振动微小增幅或者保持 失稳前状态。 离心压缩机失稳致因众多，如油膜失稳、密封失稳、碰摩失稳等，其机理大多为作 用于转子的切向交叉耦合力激增而引起转子“蓄能”的加剧，在外阻尼(主要来自于支承轴 承)不足以耗散这部分能量时，即造成颤振失稳甚至振动发散失稳。 评价离心压缩机稳定性的主要量化指标是转子一阶正进动的阻尼比或对数衰减 率。业界普遍遵循的原则是机组对数衰减率应大于0.1。以此为评测指标，改进密封、轴承、 叶轮等主要部件结构可在一定程度上提高整机稳定性，并最终通过机组出厂前测试。但是 这不能确保系统的稳定性在实际作业中依旧达标，一方面因为出厂测试并不能完好地基于 满负荷工况，另一方面则是因为实际作业工况往往更复杂，常伴突发甚至恶劣激励。 由此可见，确保旋转系统稳定性的有效措施之一便是对在役机组实现对数衰减率 的实时或固定时间区间内的辨识，以在失稳萌生或临界触发区域时便对系统进行联锁保 护，从而规避因失稳带来的恶劣后果。通常使用的对数衰减率识别手段是通过激振器对转 子系统施加扫频力，然后获取振动响应，并最终根据响应振动与扫频力的频域关系求得对 数衰减率。这样的方法虽然有效、可行，但同样也是在向系统引入附加干扰，此外还有因使 用激振器的附加能耗。 电磁轴承、电磁执行器等主动抑振元件为实现离心压缩机振动反馈控制提供了可 靠、高效的媒介。离心压缩机系统的阻尼及刚度随之变得可控，意味着其应对外部扰动可以 更加智能，实现人工自愈。 当电磁执行器用于转子系统的稳定性控制时，一般考虑将转子振动作为监测及反 馈量；通过振动评判发生失稳故障时，电磁执行器将对转子系统施加一定的外阻尼，从而达 到耗散失稳能量，稳定振动的目的。但是这样的反馈系统存在如下几个弊病：1)以振动作为 反馈量往往不能在失稳萌生或临界区域触发电磁执行器外阻尼的输出，亦即是在发生了失 稳故障时才能触发作用力机制；2)以振动作为反馈量往往并不能很好地指导电磁执行输出 最优的外阻尼，通常为保险起见将外阻尼设定得很高，这与机械系统节能化需求是相悖的。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种离心压缩机转子系统稳定性综合控制方法 及控制装置，以在无人为附加激励下实现转子稳定性的量化评价，并依此对离心压缩机的 6 CN 111550429 A 说　明　书 2/10 页 运行参数做出维稳调整，对转子施以足够的电磁力，完成稳定性综合控制，规避失稳故障。 第一方面，提供一种离心压缩机转子系统稳定性综合控制方法，该方法应用于由 位移传感器、运行参数传感器、控制器、运行参数执行器以及电磁执行器构成的离心压缩机 转子系统稳定性综合控制系统中；该方法包括： 按采样周期周期性获取离心压缩机的运行参数实测值及离心压缩机转子的径向 振动位移； 按计算周期周期性连续缓存整数个所述采样周期内的所述径向振动位移，形成确 定数目的位移样本集； 根据所述位移样本集按所述计算周期辨识及更新转子系统一阶正进动阻尼比； 根据所述转子系统一阶正进动阻尼比按所述计算周期更新控制器参数：运行参数 设定值及电磁力控制参数； 根据所述运行参数实测值和所述运行参数设定值按采样周期更新运行参数控制 信号； 根据所述径向振动位移和所述电磁力控制参数按所述采样周期生成电磁力控制 信号； 将所述运行参数控制信号和电磁力控制信号分别输出给运行参数执行器及电磁 执行器，以使所述运行参数执行器、电磁执行器分别按采样周期调整离心压缩机的运行参 数、输出电磁力至离心压缩机转子，实现转子系统稳定性的综合控制。 第二方面，提供一种离心压缩机转子系统稳定性综合控制装置，应用于由位移传 感器、运行参数传感器、控制器、运行参数执行器以及电磁执行器构成的离心压缩机转子稳 定性综合控制系统中；获取模块、缓存模块、计算模块、更新模块、更新模块和输出模块顺次 连接；该装置包括： 获取模块，用于获取离心压缩机运行参数实测值以及离心压缩机转子的径向振动 位移； 缓存模块，用于确保缓存足够径向振动位移，形成位移样本集； 计算模块，用于根据所述位移样本集计算转子系统一阶正进动阻尼比； 更新模块，用于根据所述转子系统一阶正进动阻尼比更新控制器的运行参数设定 值和电磁力控制参数； 生成模块，用于根据所述运行参数实测值和所述控制器的运行参数设定值生成运 行参数控制信号；还用于根据所述径向振动位移和所述控制器的电磁力控制参数生成电磁 力控制信号； 输出模块，用于将所述运行参数控制信号和电磁力控制信号分别输出给运行参数 执行器及电磁执行器，以使所述运行参数执行器、电磁执行器分别调整离心压缩机的运行 参数、输出电磁力至离心压缩机转子，实现转子系统稳定性的综合控制。 第三方面，提供一种离心压缩机转子系统稳定性综合控制装置，包括：位移传感 器、运行参数传感器、控制器、运行参数执行器以及电磁执行器； 所述位移传感器，用于获取转子的径向振动位移，并将所述径向振动位移传输给 所述控制器； 所述运行参数传感器，用于获取离心压缩机的运行参数实测值，并将所述运行参 7 CN 111550429 A 说　明　书 3/10 页 数实测值传输给所述控制器； 所述控制器，用于缓存所述的径向振动位移形成位移样本集，根据所述位移样本 集得到转子系统一阶正进动阻尼比，根据所述转子系统一阶正进动阻尼比更新控制器的运 行参数设定值和电磁力控制参数，根据所述运行参数实测值和所述运行参数设定值生成运 行参数控制信号并输出给所述运行参数执行器，根据所述径向振动位移和所述控制器的电 磁力控制参数生成电磁力控制信号并输出给所述电磁执行器； 所述运行参数执行器，用于根据所述运行参数控制信号调整离心压缩机的运行参 数； 所述电磁执行器，用于根据所述电磁力控制信号输出电磁力，用以将所述电磁力 施加在所述转子上。 本发明通过使用运行参数传感器和位移传感器分别获取离心压缩机在实际作业 中的运行参数实测值和径向振动位移；控制器根据缓存径向振动位移得到的位移样本集计 算转子系统一阶正进动阻尼比，根据转子系统一阶正进动阻尼比更新控制器的运行参数设 定值及电磁力控制参数，根据运行参数实测值与运行参数设定值生成运行参数控制信号， 根据径向振动位移和控制器参数生成电磁力控制信号；运行参数执行器、电磁执行器依据 控制信号分别调整离心压缩机的运行参数、输出电磁力至离心压缩机转子，实现转子系统 稳定性的综合控制，以保障转子的稳定性，规避转子失稳故障的发生。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对 范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。 图1示出了本发明实施例所提供的离心压缩机转子系统稳定性综合控制装置的结 构示意图； 图2示出了本发明实施例所提供的离心压缩机转子系统稳定性综合控制方法的流 程示意图； 图3示出了本发明实施例所提供的一种离心压缩机转子系统稳定性综合控制装置 的结构示意图； 图4示出了本发明实施例所提供的一种计算机设备的结构示意图。