[发明专利]一种磁悬浮轴承控制系统的控制装置、方法和磁悬浮系统

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轴承控制系统的控制装置、方法和磁悬浮系统，该装置包括：采样单元，被配置为采样磁轴承线圈的电流，得到采样电流；调节单元，被配置为根据采样电流，确定占空比；并根据采样电流，调节开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率；驱动单元，被配置为根据占空比和调节频率，生成开关管模块中开关管的PWM信号，并利用PWM信号驱动所述开关管模块工作。该方案，通过调节载波频率控制开关管，能够降低功率放大器的功耗。

技术领域

本发明属于磁悬浮技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承控制系统的控制装置、方法和磁悬浮系统，尤其涉及一种磁悬浮轴承控制系统中低功耗功率放大器的控制装置、方法和磁悬浮系统。

背景技术

磁悬浮轴承控制系统，是由位置环、电流环组成的双闭环控制系统。其中，电流内环是由功率放大器来实现的，但功率放大器的功耗比较高。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种磁悬浮轴承控制系统的控制装置、方法和磁悬浮系统，以解决磁悬浮轴承控制系统的电流环中，功率放大器的功耗比较高的问题，达到通过调节载波频率控制开关管，能够降低功率放大器的功耗的效果。

本发明提供一种磁悬浮轴承控制系统的控制装置中，所述磁悬浮轴承控制系统，包括：磁轴承线圈和开关管模块；所述磁悬浮轴承控制系统的控制装置，包括：采样单元、调节单元和驱动单元；其中，所述采样单元，被配置为采样所述磁轴承线圈的电流，得到采样电流；或采样所述磁悬浮轴承控制系统中磁轴承转子的位移，得到采样位移；所述调节单元，被配置为根据所述采样电流，确定占空比；以及，根据所述采样电流，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率；或根据所述采样位移，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率；所述驱动单元，被配置为根据所述占空比和所述调节频率，生成所述开关管模块中开关管的PWM信号，并利用所述PWM信号驱动所述开关管模块工作。

在一些实施方式中，所述调节单元，包括：比较模块、PI调节模块和载波控制模块；其中，所述调节单元，根据所述采样电流，确定占空比，包括：所述PI调节模块，被配置为确定所述采样电流与参考电流的电流差值，对所述电流差值进行PI调节，得到占空比；所述调节单元，根据所述采样电流，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率，包括：所述比较器，被配置为确定所述采样电流与参考电流的电流差值；所述载波控制模块，被配置为根据所述电流差值，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率。

在一些实施方式中，所述载波控制模块，根据所述电流差值，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率，包括：确定所述电流差值是否大于预设电流阈值；若所述电流差值大于所述预设电流阈值，则增大所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率；若所述电流差值小于所述预设电流阈值，则减小所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率。

在一些实施方式中，所述调节单元，包括：计算模块、PI调节模块和载波控制模块；其中，所述调节单元，根据所述采样电流，确定占空比，包括：所述PI调节模块，被配置为根据所述采样电流，确定占空比；所述调节单元，根据所述采样位移，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率，包括：所述计算模块，被配置为根据所述采样位移，计算所述磁悬浮轴承控制系统中磁悬浮轴承的悬浮精度；所述载波控制模块，被配置为根据所述悬浮精度，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率。

在一些实施方式中，所述载波控制模块，根据所述悬浮精度，调节所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率，包括：确定所述悬浮精度是否大于预设精度阈值；若所述悬浮精度大于所述预设精度阈值，则增大所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率；若所述悬浮精度小于所述预设精度阈值，则减小所述开关管模块中开关管的载波频率，得到调节频率。