陈立芳 秦 悦 王维民 李兆举 周 博

(北京化工大学 机电工程学院 发动机健康监控及网络化教育部重点实验室，北京 100029)

引 言

自动平衡系统能够在运行过程中实时改变转子的质量分布，从根源上减小或消除转子不平衡振动。目前变质量分布式自动平衡技术在欧美等国家已实现工业应用，如涡桨螺旋桨、高精度磨床等[1-2]。我国的一些高校和科研机构也围绕自动平衡技术进行了多年的研究，并取得一定的研究成果，但多侧重于自动平衡的结构优化以及稳态、非稳态工况下的自动平衡效果分析[3-6]，缺乏针对自动平衡控制输入端算法的深入研究。

目前围绕自动平衡的应用[7]及研究[8-10]多基于转子结构均匀且支承刚度各向同性的假设，针对单平面、单一振动测点采用传统的影响系数法进行自动平衡控制。当转子呈各向异性、支承刚度呈非线性时，必然造成自动平衡控制输入信号误差，导致平衡控制效果差甚至平衡失败。针对单一振动传感器所带来的动平衡问题，屈梁生等[11-12]提出了全息谱动平衡技术，综合两个测量方向信号构建工频三维全息谱来进行动平衡，但该方法需添加试重，并需在基频椭圆基础上绘制转子的试重椭圆以及移相椭圆来寻找转子的不平衡位置，计算较复杂，因此适合离线操作，不利于自动平衡系统控制。文献[13-15]提出的全矢动平衡方法，采用轴心轨迹的椭圆长轴(主振矢)作为动平衡影响系数法的振动控制输入矢量，该方法综合考虑了两个方向的振动信号，能够降低单一振动传感器带来的动平衡误判率。……