[发明专利]磁悬浮系统的偏置电压调节方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁悬浮领域，具体而言，涉及一种磁悬浮系统的偏置电压调节方法和装置。

背景技术

目前的磁悬浮轴承系统中，径向的每个自由度上常安装两个传感器，在电路中对这两路信号作减法处理以实现差动方式，再将此信号加一个固定的偏置电压，使其满足模数转换芯片（ADC）采集电压的范围，并最终传入主控芯片实现悬浮控制。

径向4个自由度共有4路差分位移信号，由于安装上的误差，无法保证每个传感器与悬浮中心点距离一致，故每个自由度上差分位移信号的最大值和最小值不一样，这将导致所加的偏置电压也不一样。传统的做法是通过事先测量每路传感器的最大最小值，再通过计算来确定各自由度的偏置电压值，最后在电路板上通过电阻分压等方式将偏置电压固定下来。

这种方式至少存在以下两个方面的弊端，一是每套磁悬浮轴承系统都必须通过计算来获得偏置电压值和悬浮中心点位置，通用性差；二是若因某些原因导致传感器位置的变动将无法进行中心位置的自校准，严重时可能获得错误的位置信号，导致悬浮的不稳定性。

针对现有技术中磁悬浮系统偏置电压值的获取方式通用性差的问题，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系统的偏置电压调节方法和装置，以解决磁悬浮系统偏置电压值的获取方式通用性差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁悬浮系统的偏置电压调节方法。根据本发明的磁悬浮系统的偏置电压调节方法包括：磁悬浮系统包括用于检测磁悬浮位移的第一传感器和第二传感器，并且第一传感器和第二传感器为同一自由度上的两个传感器，偏置电压调节方法包括：获取来自第一传感器的第一信号和第二传感器的第二信号；根据第一信号和第二信号确定偏置电压范围；以及调节磁悬浮系统的偏置电压在偏置电压范围内。

进一步地，根据第一信号和第二信号确定偏置电压范围包括：对第一信号和第二信号进行减法运算，得到差分信号；通过差分信号确定偏置电压范围，其中，在偏置电压范围内，差分信号与偏置电压的和在预设范围内，其中，预设范围为模数转换芯片的有效采集电压范围。

进一步地，根据差分信号确定偏置电压范围包括：根据差分信号获取最大偏置电压和最小偏置电压；以及通过最大偏置电压和最小偏置电压确定偏置电压范围。

进一步地，根据差分信号获取最大偏置电压和最小偏置电压包括：确定差分信号的最小值和差分信号的最大值；控制磁悬浮系统将轴吸到距离第一传感器最近处，使差分信号为最小值；记录增大差分信号的值直到差分信号与偏置电压的和大于预设范围的最小值时的偏置电压值为最小偏置电压；控制磁悬浮系统将轴吸到距离第二传感器最近处，使差分信号为最大值；以及记录减小差分信号的值直到差分信号与偏置电压的和小于预设范围的最大值时的偏置电压值为最大偏置电压。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种磁悬浮系统的偏置电压调节装置。根据本发明的磁悬浮系统的偏置电压调节装置包括：磁悬浮系统包括用于检测磁悬浮位移的第一传感器和第二传感器，并且第一传感器和第二传感器为同一自由度上的两个传感器，偏置电压调节装置包括：获取单元，用于获取来自第一传感器的第一信号和第二传感器的第二信号；确定单元，用于根据第一信号和第二信号确定偏置电压范围；以及调节单元，用于调节磁悬浮系统的偏置电压在偏置电压范围内。

进一步地，确定单元包括：差分模块，用于对第一信号和第二信号进行减法运算，得到差分信号；确定模块，用于通过差分信号确定偏置电压范围，其中，在偏置电压范围内，差分信号与偏置电压的和在预设范围内，其中，预设范围为模数转换芯片有效采集电压范围。

进一步地，确定模块用于采用以下方式确定偏置电压范围：根据差分信号获取最大偏置电压和最小偏置电压；以及通过最大偏置电压和最小偏置电压确定偏置电压范围。

进一步地，确定模块包括：确定子模块，用于确定差分信号的最小值和差分信号的最大值；第一控制子模块，用于控制磁悬浮系统将轴吸到距离第一传感器最近处，使差分信号为最小值；第一记录模块，用于记录增大差分信号的值直到差分信号与偏置电压的和大于预设范围的最小值时的偏置电压值为最小偏置电压；第二控制子模块，用于控制磁悬浮系统将轴吸到距离第二传感器最近处，使差分信号为最大值；以及第二记录模块，用于记录减小差分信号的值直到差分信号与偏置电压的和小于预设范围的最大值时的偏置电压值为最大偏置电压。