主动磁力轴承的控制方法、装置和系统与流程

本发明涉及主动磁力轴承领域，具体而言，涉及一种主动磁力轴承的控制方法、装置和系统。

背景技术：

主动磁力轴承是利用可控电磁力将转轴悬浮起来的系统，其主要由转子、电磁铁、传感器、控制器和功率放大器等部件组成，传统主动磁力轴承系统的具体组成部分如图1所示。由图1可知轴承悬浮控制的工作原理是：轴承控制一般采用差动电流控制方式，在进行轴承悬浮控制时，为使转子能够在平衡位置稳定悬浮，转子的每个线圈均需要采用一组PI调节器(包括电流PI控制器和电流传感器)控制电流大小，进而控制转子位移，使其能够稳定悬浮。因此，对于单自由度的主动磁力轴承系统来说，在进行电流环控制时就需要2组PI控制器来调节轴承线圈电流值，即轴承线圈1需要电流PI控制器1和电流传感器1来调节电流值，轴承线圈2需要电流PI控制器2和电流传感器2来调节电流值。

针对现有的主动磁力轴承的差动控制方法通过两组电流控制器和电流传感器来调节轴承线圈的电流值，执行效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种主动磁力轴承的控制方法、装置和系统，以至少解决现有的主动磁力轴承的差动控制方法通过两组电流控制器和电流传感器来调节轴承线圈的电流值，执行效率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种主动磁力轴承的控制方法，包括：电流控制器获取电流传感器返回的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，其中，电流传感器用于检测第一轴承线圈的电流，得到反馈电流；电流控制器根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号；电流控制器根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种主动磁力轴承的控制装置，包括：获取模块，用于获取一个电流传感器返回的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，其中，电流传感器用于采集第一轴承线圈的电流；生成模块，用于根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号；控制模块，用于根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种主动磁力轴承的控制系统，包括：电流传感器，用于检测第一轴承线圈的电流，得到反馈电流；位置控制器，用于生成控制电流；电流控制器，与电流传感器和位置控制器连接，用于根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置。

在本发明实施例中，电流控制器可以获取电流传感器检测到的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置，从而实现主动磁力轴承的差动控制。容易注意到的是，只有一个电流传感器采集轴承线圈的电流，一个电流控制器分别对两个轴承线圈的电流进行控制，与现有的差动控制方法相比，减少了电流传感器和电流控制器的数量，提高控制器软件的执行效率，从而解决了现有的主动磁力轴承的差动控制方法通过两组电流控制器和电流传感器来调节轴承线圈的电流值，执行效率低的技术问题。因此，通过本发明上述实施例，可以达到提高控制器软件的执行效率，节约硬件资源，降低成本的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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是根据现有技术的一种主动磁力轴承的控制系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种主动磁力轴承的控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种主动磁力轴承的控制装置的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种主动磁力轴承的控制系统的示意图；以及

图5是根据本发明实施例的一种可选的主动磁力轴承的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种主动磁力轴承的控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的一种主动磁力轴承的控制方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，电流控制器获取电流传感器返回的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，其中，电流传感器用于检测第一轴承线圈的电流，得到反馈电流。

具体的，上述的电流控制器可以是电流PI(proportional integral，比例积分)控制器，上述的位置控制器可以是位置PID(proportional integral differentiation，比例积分微分)控制器，上述控制电流可以是使转子回到平衡位置时，两个轴承线圈的电流差值。

在一种可选的方案中，当主动磁力轴承的转子偏离平衡位置时，位置PID控制器可以生成控制电流i_c，电流传感器可以检测到第一轴承线圈的反馈电流i_x1，电流PI控制器可以接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1。

步骤S204，电流控制器根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号。

具体的，上述的第一控制信号和第二控制信号用于控制轴承线圈的电流，且第一控制信号与第二控制信号不同。

在一种可选的方案中，电流PI控制器在接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1之后，可以根据控制电流i_c和反馈电流i_x1，生成两个不同的控制信号，即第一控制信号和第二控制信号。

步骤S206，电流控制器根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置。

在一种可选的方案中，可以将生成的第一控制信号输出至第一轴承线圈，将生成的第二控制信号输出至轴承线圈，两个控制信号分别控制第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流，从而使得第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流之间出现差动电流，以对转子的位置进行控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

通过本发明上述实施例，电流控制器可以获取电流传感器检测到的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置，从而实现主动磁力轴承的差动控制。容易注意到的是，只有一个电流传感器采集轴承线圈的电流，一个电流控制器分别对两个轴承线圈的电流进行控制，与现有的差动控制方法相比，减少了电流传感器和电流控制器的数量，提高控制器软件的执行效率，从而解决了现有的主动磁力轴承的差动控制方法通过两组电流控制器和电流传感器来调节轴承线圈的电流值，执行效率低的技术问题。因此，通过本发明上述实施例，可以达到提高控制器软件的执行效率，节约硬件资源，降低成本的效果。

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S204，电流控制器根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，包括：

步骤S2042，电流控制器计算反馈电流和控制电流的差值，得到电流差值。

在一种可选的方案中，电流PI控制器在接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1之后，可以通过第一减法器计算反馈电流i_x1和控制电流i_c的差值，得到电流差值i_x1-i_c。

步骤S2044，电流控制器对电流差值进行比例积分运算，得到控制输入信号。

具体的，上述的控制输入信号可以是一个调节占空比的信号，从而可以调节轴承线圈的电流。

在一种可选的方案中，可以将电流差值i_x1-i_c作为PI运算器的输入值，通过PI运算器对电流差值i_x1-i_c进行PI运算，得到输入控制信号P_c。

此处需要说明的是，与现有的差动控制方法相比，PI运算器不需要输入偏置电流I₀，由于偏置电流一般由软件给出，因此，不使用偏置电流I₀可以简化控制系统算法，提高软件的执行效率。

步骤S2046，电流控制器计算控制输入信号和预设输入信号的和值，得到第一控制信号。

步骤S2048，电流控制器计算预设输入信号和控制输入信号的差值，得到第二控制信号。

可选的，在本发明上述实施例中，当第一控制信号和第二控制信号均等于预设输入信号时，第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流均为预设电流。

具体的，上述的预设输入信号可以是给定的输入偏置值P₀，P₀的设置满足如下条件：当将输入偏置值P₀输入第一轴承线圈和第二轴承线圈时，第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流均为一个固定值A，其中，A可以是在大于1，小于5范围内的任何值。

在一种可选的方案中，可以将输入控制信号P_c和输入偏置值P₀分别输入至加法器和第二减法器中，通过加法器计算输入控制信号P_c和输入偏置值P₀之和，得到控制信号P_c+P₀，即第一控制信号；通过第二减法器计算输入偏置值P₀和输入控制信号P_c之差，得到控制信号P₀-P_c，即第二控制信号。由于两个控制信号不同，因此两个轴承线圈的电流不同，出现差动电流，从而可以对转子的位置进行控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

可选的，在本发明上述实施例中，步骤S206，电流控制器根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，包括：

步骤S2062，电流控制器分别对第一控制信号和第二控制信号进行功率放大，得到放大后的第一控制信号和放大后的第二控制信号。

步骤S2064，电流控制器将放大后的第一控制信号输入第一轴承线圈，控制第一轴承线圈的电流，并将放大后的第二控制信号输入第二轴承线圈，控制第二轴承线圈的电流。

在一种可选的方案中，在通过加法器计算得到控制信号P_c+P₀，并通过第二减法器计算得到控制信号P₀-P_c之后，可以将两个控制信号输出至两个功率放大器，即第一功率放大器和第二功率放大器，通过功率放大器第一对控制信号P_c+P₀进行放大，并将放大后的控制信号P_c+P₀输入至第一轴承线圈，从而控制第一轴承线圈的电流；通过第二功率放大器对控制信号P₀-P_c进行放大，并将放大后的控制信号P₀-P_c输入至第二轴承线圈，从而控制第二轴承线圈的电流，进而得到一个差动电流，从而实现对转子位置的控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

可选的，在本发明上述实施例中，在步骤S202，电流控制器获取一个电流传感器返回的反馈电流和位置控制器生成的控制电流之前，上述方法还包括：

步骤S2002，位置控制器获取位移传感器检测到的转子的当前位置。

在一种可选的方案中，当转子偏离平衡位置X_ref时，可以通过位移传感器检测转子的位移，确定转子的当前位置X_fdb，位移传感器将检测到的当前位置X_fdb反馈给位置PID控制器。

步骤S2004，位置控制器计算平衡位置和当前位置的差值，得到位移误差值。

在一种可选的方案中，位置PID控制器在接收到当前位置X_fdb之后，可以通过第三减法器计算平衡位置X_ref和当前位置X_fdb的差值，得到位移误差值X_ref-X_fdb。

步骤S2006，位置控制器对位移误差值进行比例积分微分运算，得到控制电流。

在一种可选的方案中，可以通过PID运算器将位移误差值X_ref-X_fdb转换为控制电流i_c，并将控制电流i_c输出至电流PI控制器。

此处需要说明的是，本发明上述实施例以单自由度为例对主动磁力轴承的控制方法进行详细说明，在主动磁力轴承为多自由度的情况下，与单自由度的控制方法类似，例如，如果是两自由度，则需要两个电流传感器和两个电流控制器。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种主动磁力轴承的控制装置的装置实施例。

图3是根据本发明实施例的一种主动磁力轴承的控制装置的示意图，如图3所示，该装置包括：

获取模块31，用于获取电流传感器检测到的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，其中，电流传感器用于检测第一轴承线圈的电流，得到反馈电流。

具体的，上述的电流控制器可以是电流PI(proportional integral，比例积分)控制器，上述的位置控制器可以是位置PID(proportional integral differentiation，比例积分微分)控制器，上述控制电流可以是使转子回到平衡位置时，两个轴承线圈的电流差值。

在一种可选的方案中，当主动磁力轴承的转子偏离平衡位置时，位置PID控制器可以生成控制电流i_c，电流传感器可以检测到第一轴承线圈的反馈电流i_x1，电流PI控制器可以接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1。

生成模块33，用于电流控制器根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号。

具体的，上述的第一控制信号和第二控制信号用于控制轴承线圈的电流，且第一控制信号与第二控制信号不同。

在一种可选的方案中，电流PI控制器在接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1之后，可以根据控制电流i_c和反馈电流i_x1，生成两个不同的控制信号，即第一控制信号和第二控制信号。

控制模块35，用于根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置。

在一种可选的方案中，可以将生成的第一控制信号输出至第一轴承线圈，将生成的第二控制信号输出至轴承线圈，两个控制信号分别控制第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流，从而使得第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流之间出现差动电流，以对转子的位置进行控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

通过本发明上述实施例，电流控制器可以获取电流传感器检测到的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置，从而实现主动磁力轴承的差动控制。容易注意到的是，只有一个电流传感器采集轴承线圈的电流，一个电流控制器分别对两个轴承线圈的电流进行控制，与现有的差动控制方法相比，减少了电流传感器和电流控制器的数量，提高控制器软件的执行效率，从而解决了现有的主动磁力轴承的差动控制方法通过两组电流控制器和电流传感器来调节轴承线圈的电流值，执行效率低的技术问题。因此，通过本发明上述实施例，可以达到提高控制器软件的执行效率，节约硬件资源，降低成本的效果。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种主动磁力轴承的控制系统的系统施例。

图4是根据本发明实施例的一种主动磁力轴承的控制系统的示意图，如图4所示，该系统包括：

电流传感器41，用于检测第一轴承线圈47的电流，得到反馈电流。

位置控制器43，用于生成控制电流。

具体的，上述的电流控制器可以是电流PI(proportional integral，比例积分)控制器，上述的位置控制器可以是位置PID(proportional integral differentiation，比例积分微分)控制器，上述控制电流可以是使转子回到平衡位置时，两个轴承线圈的电流差值。

在一种可选的方案中，当主动磁力轴承的转子偏离平衡位置时，位置PID控制器可以生成控制电流i_c，电流传感器可以检测到第一轴承线圈的反馈电流i_x1，电流PI控制器可以接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1。

电流控制器45，与电流传感器41和位置控制器43连接，用于根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，根据第一控制信号控制第一轴承线圈47的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈49的电流，以使转子悬浮在平衡位置。

具体的，上述的第一控制信号和第二控制信号用于控制轴承线圈的电流，且第一控制信号与第二控制信号不同。

在一种可选的方案中，电流PI控制器在接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1之后，可以根据控制电流i_c和反馈电流i_x1，生成两个不同的控制信号，即第一控制信号和第二控制信号，将生成的第一控制信号输出至第一轴承线圈，将生成的第二控制信号输出至轴承线圈，两个控制信号分别控制第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流，从而使得第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流之间出现差动电流，以对转子的位置进行控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

通过本发明上述实施例，电流控制器可以获取电流传感器检测到的反馈电流和位置控制器生成的控制电流，根据反馈电流和控制电流，生成第一控制信号和第二控制信号，根据第一控制信号控制第一轴承线圈的电流，并根据第二控制信号控制第二轴承线圈的电流，以使转子悬浮在平衡位置，从而实现主动磁力轴承的差动控制。容易注意到的是，只有一个电流传感器采集轴承线圈的电流，一个电流控制器分别对两个轴承线圈的电流进行控制，与现有的差动控制方法相比，减少了电流传感器和电流控制器的数量，提高控制器软件的执行效率，从而解决了现有的主动磁力轴承的差动控制方法通过两组电流控制器和电流传感器来调节轴承线圈的电流值，执行效率低的技术问题。因此，通过本发明上述实施例，可以达到提高控制器软件的执行效率，节约硬件资源，降低成本的效果。

可选的，在本发明上述实施例中，上述电流控制器包括：

第一减法器，第一端与电流传感器连接，第二端与位置控制器连接，用于计算反馈电流和控制电流的差值，得到电流差值。

在一种可选的方案中，电流PI控制器在接收到控制电流i_c和反馈电流i_x1之后，可以通过第一减法器计算反馈电流i_x1和控制电流i_c的差值，得到电流差值i_x1-i_c。

运算器，与第一减法器的第三端连接，用于对电流差值进行比例积分运算，得到控制输入信号。

具体的，上述的控制输入信号可以是一个调节占空比的信号，从而可以调节轴承线圈的电流。

在一种可选的方案中，可以将电流差值i_x1-i_c作为PI运算器的输入值，通过PI运算器对电流差值i_x1-i_c进行PI运算，得到输入控制信号P_c。

此处需要说明的是，与现有的差动控制方法相比，PI运算器不需要输入偏置电流I₀，由于偏置电流一般由软件给出，因此，不使用偏置电流I₀可以简化控制系统算法，提高软件的执行效率。

加法器，第一端输入预设输入信号，第二端与运算器连接，用于计算控制输入信号和预设输入信号的和值，得到第一控制信号。

第二减法器，第一端输入预设输入信号，第二端与运算器连接，用于计算预设输入信号和控制输入信号差值，得到第二控制信号。

可选的，在本发明上述实施例中，当第一控制信号和第二控制信号均等于预设输入信号时，第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流均为预设电流。

具体的，上述的预设输入信号可以是给定的输入偏置值P₀，P₀的设置满足如下条件：当将输入偏置值P₀输入第一轴承线圈和第二轴承线圈时，第一轴承线圈的电流和第二轴承线圈的电流均为一个固定值A，其中，A可以是在大于1，小于5范围内的任何值。

在一种可选的方案中，可以将输入控制信号P_c和输入偏置值P₀分别输入至加法器和第二减法器中，通过加法器计算输入控制信号P_c和输入偏置值P₀之和，得到控制信号P_c+P₀，即第一控制信号；通过第二减法器计算输入偏置值P₀和输入控制信号P_c之差，得到控制信号P₀-P_c，即第二控制信号。由于两个控制信号不同，因此两个轴承线圈的电流不同，出现差动电流，从而可以对转子的位置进行控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

图5是根据本发明实施例的一种可选的主动磁力轴承的控制系统的示意图，如图5所示，该主动磁力轴承的控制系统可以包括：电流传感器1，位置PID控制器，电流PI控制器1，轴承线圈1，轴承线圈2，减法器2，加法器和减法器3，其中，电流传感器连接在轴承线圈1和减法器2的第一端之间；减法器2的第二端与位置PID控制器的输出端连接，输出端与电流PI控制器连接；加法器的第一端与电流PI控制器的输出端连接，第二端连接输入偏置值P₀，输出端与轴承线圈1连接；减法器3的第一端与电流PI控制器的输出端连接，第二端连接输入偏置值P₀，输出端与轴承线圈2连接。当转子偏离平衡位置X_ref时，位置PID控制器可以生成相应的控制电流i_c，并将控制电流i_c输出至减法器2，电流传感器1可以检测轴承线圈1的反馈电流i_x1，并将反馈电流i_x1输出中减法器2。减法器2计算反馈电流i_x1和控制电流i_c的差值，得到电流差值i_x1-i_c，并将电流差值i_x1-i_c输出至电流PI控制器。电流PI控制器对电流差值i_x1-i_c进行PI运算，得到输入控制信号P_c，并将输入控制信号P_c分别输出至加法器和减法器2。加法器输入控制信号P_c和输入偏置值P₀之和，得到控制信号P_c+P₀，并输出至轴承线圈1。减法器2计算输入偏置值P₀和输入控制信号P_c之差，得到控制信号P₀-P_c，并输出至轴承线圈2。

可选的，在本发明上述实施例中，上述电流控制器还包括：

第一功率放大器，与加法器的第三端连接，用于对第一控制信号进行功率放大，得到放大后的第一控制信号，并将放大后的第一控制信号输入第一轴承线圈，控制第一轴承线圈的电流。

第二功率放大器，与第二减法器的第三端连接，用于对第二控制信号进行功率放大，得到放大后的第二控制信号，并将放大后的第二控制信号输入第二轴承线圈，控制第二轴承线圈的电流。

在一种可选的方案中，在通过加法器计算得到控制信号P_c+P₀，并通过第二减法器计算得到控制信号P₀-P_c之后，可以将两个控制信号输出至两个功率放大器，即第一功率放大器和第二功率放大器，通过功率放大器第一对控制信号P_c+P₀进行放大，并将放大后的控制信号P_c+P₀输入至第一轴承线圈，从而控制第一轴承线圈的电流；通过第二功率放大器对控制信号P₀-P_c进行放大，并将放大后的控制信号P₀-P_c输入至第二轴承线圈，从而控制第二轴承线圈的电流，进而得到一个差动电流，从而实现对转子位置的控制，保证转子能够稳定地悬浮在平衡位置。

如图5所示，该主动磁力轴承的控制系统还可以包括：功率放大器1和功率放大器2，其中，功率放大器1连接在加法器和轴承线圈1之间，功率放大器2连接在减法器3和轴承线圈2之间。功率放大器1将控制信号P_c+P₀进行放大，并输出至轴承线圈1，从而控制轴承线圈1的电流，功率放大器2将控制信号P₀-P_c进行放大，并输出至轴承线圈2，从而控制轴承线圈2的电流。

可选的，在本发明上述实施例中，上述系统还包括：

位移传感器，用于检测转子的当前位置。

在一种可选的方案中，当转子偏离平衡位置X_ref时，可以通过位移传感器检测转子的位移，确定转子的当前位置X_fdb，位移传感器将检测到的当前位置X_fdb反馈给位置PID控制器。

第三减法器，第一端与位移传感器连接，第二端输入平衡位置，用于计算平衡位置和当前位置的差值，得到位移误差值。

在一种可选的方案中，位置PID控制器在接收到当前位置X_fdb之后，可以通过第三减法器计算平衡位置X_ref和当前位置X_fdb的差值，得到位移误差值X_ref-X_fdb。

位置控制器，与第三减法器的第三端连接，还用于对位移误差值进行比例积分微分运算，得到控制电流。

在一种可选的方案中，可以通过PID运算器将位移误差值X_ref-X_fdb转换为控制电流i_c，并将控制电流i_c输出至电流PI控制器。

如图5所示，该主动磁力轴承的控制系统还可以包括：位移传感器和减法器1，其中，位移传感器连接在转子和减法器1的第一端之间，减法器1的第二端输入平衡位置X_ref，减法器1的输出端连接位置PID控制器。位移传感器检测转子的当前位置X_fdb，并输出至减法器1，减法器1计算平衡位置X_ref和当前位置X_fdb的差值，得到位移误差值X_ref-X_fdb，并输出至位置PID控制器，位置PID控制器将位移误差值X_ref-X_fdb转换为控制电流i_c，并输出至减法器2。

此处需要说明的是，本发明上述实施例以单自由度为例对主动磁力轴承的控制方法进行详细说明，在主动磁力轴承为多自由度的情况下，与单自由度的控制方法类似，例如，如果是两自由度，则需要两个电流传感器和两个电流控制器。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。