[发明专利]磁悬浮轴承的控制方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮领域，具体而言，涉及一种磁悬浮轴承的控制方法和装置。

背景技术

对一个磁悬浮系统来说，最佳的控制效果为转轴中心在平衡位置的位移、速度及加速度都为零。

目前的磁悬浮系统采用的是双闭环控制，外环为位移环，内环为电流环。发明人发现，对于现有技术的控制方式，当转子从偏离平衡位置处到达平衡位置时，控制电流变为0，但是此时速度却不为0，因此，这种方式下的位移将在平衡位置处一直来回波动，位移精度将会受到影响。这种方式下的位移、电流Ic′及速度关系如附图1所示。

针对现有技术中磁悬浮系统中的位移精度不够高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁悬浮轴承的控制方法，以解决磁悬浮系统中的位移精度不够高问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁悬浮轴承的控制方法。根据本发明的磁悬浮轴承的控制方法包括：获取磁悬浮轴承系统中转轴中心的速度反馈值；获取转轴中心的速度参考值；以及通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。

进一步地，通过以下方式获取速度参考值：获取转轴中心的位移反馈值；获取转轴中心的位移参考值；通过位移反馈值和位移参考值计算位移误差；以及通过位移误差得到速度参考值。

进一步地，在位移反馈值和位移参考值之后，磁悬浮轴承的控制方法还包括：根据位移反馈值和位移参考值调节转轴中心的位移。

进一步地，在获取速度反馈值和速度参考值之后，磁悬浮轴承的控制方法包括：通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差；以及通过速度误差得到电流参考值。

进一步地，磁悬浮轴承的控制方法包括：获取轴承线圈的电流反馈值，在得到电流参考值和获取电流反馈值之后，磁悬浮轴承的控制方法包括：根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种磁悬浮轴承的控制装置。根据本发明的磁悬浮轴承的控制装置包括：第一获取单元，用于获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值；第二获取单元，用于获取转轴中心的速度参考值；以及第一调整单元，用于通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。

进一步地，第二获取单元包括：第一获取模块，用于获取转轴中心的位移反馈值；第二获取模块，用于获取转轴中心的位移参考值；计算模块，用于通过位移反馈值和位移参考值计算位移误差；以及生成模块，用于通过位移误差得到速度参考值。

进一步地，第二获取单元还包括：调节模块，用于根据位移反馈值和位移参考值调节转轴中心的位移。

进一步地，磁悬浮轴承的控制装置包括：计算单元，用于在获取速度反馈值和速度参考值之后，通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差；以及生成单元，用于通过速度误差得到电流参考值。

进一步地，磁悬浮轴承的控制装置还包括：第三获取单元，用于获取轴承线圈的电流反馈值；第二调整单元，用于在得到电流参考值和获取电流反馈值之后，根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。

通过本发明，采用磁悬浮轴承的控制方法包括：获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值；获取转轴中心的速度参考值；以及通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整，当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为0，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化，解决了磁悬浮系统中的位移精度不够高的问题，进而达到了提高磁悬浮系统中的位移精度的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的磁悬浮轴承的控制系统中转子的位移、速度和线圈电流的波形图；

图2是根据本发明第一实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；

图3是根据本发明第二实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；

图4是根据本发明第三实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；

图5是根据本发明第四实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的磁悬浮轴承的控制装置的闭环控制流程图；

图7是根据本发明实施例的磁悬浮轴承的控制系统中转子的位移、速度和线圈电流的波形图；

图8是根据本发明第一实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图；