[发明专利]磁悬浮轴承系统及其控制方法、装置和存储介质

说明书

本发明提供一种磁悬浮轴承系统及其控制方法、装置和存储介质，所述方法包括：获取所述磁悬浮轴承系统的转子的初始位置和目标悬浮位置；根据所述初始位置和目标悬浮位置判断所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向；其中，所述设定X、Y坐标相对于所述磁悬浮轴承系统固定；根据所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向确定所述转子停浮过程中的中间悬浮位置，从而基于所述中间悬浮位置控制所述转子停浮。本发明提供的方案能够实现在相对既定X、Y坐标任意旋转放置的情况，均可有效实现转子稳定停浮。

技术领域

本发明涉及控制领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承系统及其控制方法、装置和存储介质。

背景技术

磁悬浮轴承是一种将转子无接触的悬浮于参考位置的一种装置，该类轴承具有无油无摩擦、高转速、低噪声等一系列优点，进而使得其越来越广泛的应用于高速电机领域。目前针对磁悬浮系统的停浮方式多为“软着陆”，从而实现转子稳定停浮。

相关技术方案中，在转子下落阶段实时改变输出的位移指令，进而改变当前线圈电流，实现转子的缓慢降落。如图2a所示为磁悬浮轴承系统。这种停浮方式，只适用于在既定的X、Y坐标上实现停浮。但磁悬浮轴承的多种新兴应用领域，如磁悬浮高速电机、磁悬浮分子泵、磁悬浮飞轮储能装置等大多存在相对既定X、Y坐标旋转放置的情况，此情况下传统的软停浮波形如下图4b所示，会出现转子跌落砸在保护轴承上的情况。

发明内容

本发明的主要目的在于克服上述相关技术的缺陷，提供一种磁悬浮轴承系统及其控制方法、装置和存储介质，以解决相关技术中磁悬浮轴承系统相对既定X、Y坐标旋转放置后，停浮过程出现转子跌落砸在保护轴承上的问题。

本发明一方面提供了一种磁悬浮轴承系统的控制方法，包括：获取所述磁悬浮轴承系统的转子的初始位置和目标悬浮位置；根据所述初始位置和目标悬浮位置判断所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向；其中，所述设定X、Y坐标相对于所述磁悬浮轴承系统固定；根据所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向确定所述转子停浮过程中的中间悬浮位置，从而基于所述中间悬浮位置控制所述转子停浮。

可选地，根据所述初始位置和目标悬浮位置判断所述转子的重力方向，包括：分别比较所述目标悬浮位置的横坐标和纵坐标与所述初始位置的横坐标和纵坐标的大小关系；根据所述横坐标和纵坐标的大小关系判断所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向。

可选地，根据所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向确定所述转子停浮过程中的中间悬浮位置，包括：根据所述转子的重力方向、所述转子的初始位置和目标悬浮位置、预设的停浮步长以及预设次数，确定所述转子停浮过程中的中间悬浮位置。

可选地，根据所述重力方向、所述转子的初始位置和目标悬浮位置、预设的停浮步长以及预设次数，确定所述转子停浮过程中的中间悬浮位置，包括：根据所述重力方向、所述转子的初始位置和目标悬浮位置、预设的停浮步长以及预设次数，通过如下预设公式计算所述转子停浮过程中的中间悬浮位置：

其中，Px_ref、Py_ref为中间悬浮位置坐标；Pdir_x、Pdir_y为重力方向的判定参数，预设的停浮步长包括x方向步长和y方向步长，N为当前停浮次数，每停浮一次N＝N+1。

本发明另一方面提供了一种磁悬浮轴承系统的控制装置，包括：获取单元，用于获取所述磁悬浮轴承系统的转子的初始位置和目标悬浮位置；判断单元，用于根据所述初始位置和目标悬浮位置判断所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向；其中，所述设定X、Y坐标相对于所述磁悬浮轴承系统固定；确定单元，用于根据所述转子在所述磁悬浮轴承系统的设定X、Y坐标中的重力方向确定所述转子停浮过程中的中间悬浮位置，从而基于所述中间悬浮位置控制所述转子停浮。