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龙图腾网获悉北京化工大学申请的专利一种带球铰的转子稳定性控制装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115234576B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210869377.5，技术领域涉及：F16C32/04；该发明授权一种带球铰的转子稳定性控制装置及方法是由李启行;马宇航;谌璨;王维民设计研发完成，并于2022-07-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带球铰的转子稳定性控制装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种带球铰的转子稳定性控制装置及方法，该装置主要由测量器、控制器、电磁执行器、球铰轴承支座组成。该方法主要包括：实时监测获取转子转动时球铰平衡盘的振动状态数据；控制器根据监测获取的振动状态数据生成控制信号；电磁执行器根据控制信号输出电磁力，将电磁力施加在球铰平衡盘，抑制平衡盘振动并调整球铰轴承支座的等效角刚度、角阻尼、角质量；通过可控柔性基础，将等效角刚度、角阻尼、角质量施加给转子，用于实现转子稳定性控制。

本发明授权一种带球铰的转子稳定性控制装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种带球铰的转子稳定性控制方法，该方法用在由测量器、控制器、电磁执行器、球铰轴承支座组成的控制装置中；其特征在于：该方法包括： 实时监测获取转子转动时球铰平衡盘的振动状态数据； 根据监测获取的振动状态数据生成控制信号； 电磁执行器根据控制信号输出电磁力，将电磁力施加在球铰平衡盘，抑制平衡盘振动并调整球铰轴承支座的等效角刚度、角阻尼、角质量； 通过可控柔性基础将等效角刚度、角阻尼、角质量施加给转子，用于实现转子稳定性控制；所述可控柔性基础由转子、轴承、球铰支座构成；所述球铰支座围绕在转子外部，与转子通过轴承连接； 所述控制信号包括：x轴、y轴方向控制电压信号ux、uy，并通过三种反馈控制策略利用球铰轴承支座分别向转子施加等效角刚度、角阻尼、角质量，用于转子稳定性控制；所述的三种反馈控制策略包括： 1基于位移反馈的角刚度控制策略； 2基于位移微分反馈的角阻尼控制策略； 3基于加速度反馈的角质量控制策略； 使用基于位移反馈的角刚度控制策略时，通过控制力改变球铰轴承支座的等效角刚度，抑制平衡盘振动并控制转子稳定性； 所述控制电压信号ux、uy满足公式1： 其中，a为电流-电压线性化数值；Ksx、Ksy分别为电磁执行器在x轴、y轴方向上的位移刚度；x、y分别为球铰平衡盘在x轴、y轴两方向的振动位移；Kix、Kiy分别为电磁执行器在x轴、y轴方向上的电流刚度；qc1、qc2分别为反向交叉刚度系数；K为电磁执行器的等效位移刚度输出值； 其中Ksx、Ksy满足下述公式2： Kix、Kiy满足下述公式3： 上述式1式2中，k1、k2、k3、k4为电磁执行器磁极固有属性；Kl为弹簧刚度；g为磁极与球铰平衡盘之间气隙厚度；Ib为电磁执行器偏置电流；ix、iy分别为两方向上电磁执行器扰动电流； 所述球铰给转子施加的角刚度Kθx、Kθy满足公式4： 其中L为球铰平衡盘中心与电磁力受力点间距； 使用基于位移微分反馈的角阻尼控制策略时，通过控制力改变球铰轴承支座的等效角阻尼，抑制平衡盘振动并控制转子稳定性； 所述控制电压信号ux、uy满足公式5： 其中，dc为电磁执行器的等效阻尼输出值，为球铰平衡盘在x轴、y轴两方向的振动位移微分值，即速度； 所述球铰给转子施加的角阻尼Dθx、Dθy满足公式6： Dθx＝Dθy＝-2L2dc6 使用基于加速度反馈的角质量控制策略时，通过控制力改变球铰轴承支座的等效角质量，抑制平衡盘振动并控制转子稳定性； 所述控制电压信号ux、uy满足公式7： 其中，mc为电磁执行器的等效质量输出值，为球铰平衡盘在x轴、y轴两方向的振动加速度； 所述球铰给转子施加的角质量Mθx、Mθy满足公式8： Mθx＝Mθy＝-2L2mc8。

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