本发明涉及汽车制动，尤其涉及一种永磁制动器及其控制方法。
背景技术：
1、目前，电磁式制动器通常采用对线圈绕组设置预定的电压或电流目标进行控制，以实现电磁式制动器励磁绕组部分的期望状态控制。
2、现有技术中仅是通过产品整体性能数据或测试数据得到余量较大的固定参数边界，并使用该统一的控制参数进行电磁式制动器的绕组电路控制，并不对实际电磁式制动器结构部分进行信号采集或状态判断，无法确定是否真正实现电磁式制动器的释放和结合，另外，该预定的电压或电流目标的参数控制，无法覆盖产品生产差异、环境影响、磨损与老化等原因造成的性能波动，控制存在失效范围、控制滞后、能耗也无法做到最佳，降低了该产品控制的快速性、安全性、可靠性、经济性，对于使用者也将造成性能浪费、故障率高、使用寿命短、耗电高等实际问题。
技术实现思路
1、本发明实施例提供一种永磁制动器及其控制方法，优化制动结构，通过永磁体和励磁绕组的总磁场实现对导磁件的控制，进而实现永磁制动器的制动与释放；利用永磁制动器在释放与制动过程中结构组件运动对励磁绕组的电压和电流特性的影响，通过励磁绕组的电压和电流斜率变化确认永磁制动器的状态，提高安全性能和响应性能。
2、本发明实施例提供的一种永磁制动器，包括制动单元和控制单元，所述制动单元包括同轴套设于传动轴上的旋转组件和固定组件，所述旋转组件随所述传动轴旋转，所述固定组件与车身固定连接，所述固定组件包括固定件、励磁绕组和永磁体，所述励磁绕组和永磁体安装于所述固定件上；所述控制单元连接所述励磁绕组，所述控制单元包括电压供电模块、电流获取模块和电压获取模块；所述电压供电模块输出电压给所述励磁绕组，所述电流获取模块采集所述励磁绕组的电流，所述电压获取模块采集所述励磁绕组的感应电压；所述旋转组件包括轴套、释放件和导磁件，所述轴套固定套设在所述传动轴上，所述释放件和所述导磁件并排设置于所述轴套外，所述释放件与所述轴套固定连接，所述导磁件与所述轴套活动连接，所述轴套允许所述导磁件沿所述轴套轴向移动并阻止所述导磁件相对所述轴套旋转，所述导磁件与所述释放件之间设置有弹性件；所述固定组件套设在所述轴套外且位于靠近所述导磁件的一端，所述固定组件与所述轴套之间设置有滚动件，所述滚动件允许所述传动轴带动所述轴套相对所述固定组件旋转。
3、优选地，所述励磁绕组通电后产生的磁场与所述永磁体的磁场方向相反；输出给所述励磁绕组的电压小于第一设定电压时，所述励磁绕组的磁场远小于所述永磁体的磁场，所述励磁绕组与所述永磁体的总磁场对所述导磁件的吸力大于所述弹性件的弹力，所述导磁件向所述固定组件移动直至与所述固定组件结合，阻止所述旋转组件和所述传动轴旋转，实现制动；输出给所述励磁绕组的电压大于第二设定电压且小于第三设定电压时，所述励磁绕组的磁场与所述永磁体的磁场相互抵消，所述励磁绕组与所述永磁体的总磁场对所述导磁件的吸力小于所述弹性件的弹力，所述导磁件向所述释放件移动直至脱离所述固定组件，允许所述旋转组件和所述传动轴旋转，实现制动释放。
4、优选地，所述第一设定电压、第二设定电压和第三设定电压依次增大。
5、优选地，所述释放件的材质为不导磁材料，所述导磁件的材质为铁磁材料，所述弹性件为板式弹簧片。
6、基于相同的构思，本发明还提供一种上述的永磁制动器的控制方法，包括如下步骤：
7、控制单元接收指令，判断指令类型；
8、若为释放指令，则电压供电模块给励磁绕组施加释放电压u1；
9、电流获取模块采集所述励磁绕组的实时电流，计算电流变化斜率；
10、在电流变化斜率小于等于设定的第一变化斜率时，确定永磁制动器完成释放；
11、若为制动指令，则电压供电模块给励磁绕组施加制动电压u2；
12、电压获取模块采集所述励磁绕组的实时感应电压，计算感应电压变化斜率；
13、在感应电压变化斜率小于等于设定的第二变化斜率时，确定永磁制动器完成制动。
14、优选地，所述释放电压u1大于第二设定电压且小于第三设定电压，所述励磁绕组的磁场与永磁体的磁场相互抵消，所述励磁绕组与所述永磁体的总磁场对导磁件的吸力小于弹性件的弹力，所述导磁件向释放件移动直至脱离固定组件，允许旋转组件和传动轴旋转，完成制动释放。
15、优选地，计算电流变化斜率之后还包括：
16、判断电流变化斜率是否发生突变，若发生突变，则表示电流变化斜率发生突变时所述导磁件开始向释放件移动；
17、在电流变化斜率发生突变之后，将电流变化斜率与设定的第一变化斜率进行比较，若电流变化斜率小于等于设定的第一变化斜率，则认定导磁件脱离固定组件，永磁制动器完成释放。
18、优选地，所述制动电压u2小于第一设定电压，所述励磁绕组的磁场远小于永磁体的磁场，所述励磁绕组与永磁体的总磁场对导磁件的吸力大于弹性件的弹力，所述导磁件向固定组件移动直至与所述固定组件结合，阻止旋转组件和传动轴旋转，完成制动。
19、优选地，计算电压变化斜率之后还包括：
20、判断感应电压变化斜率是否发生突变，若发生突变，则表示感应电压变化斜率发生突变时所述导磁件开始向固定组件移动；
21、在感应电压变化斜率发生突变之后，将感应电压变化斜率与设定的第二变化斜率进行比较，若感应电压变化斜率小于等于设定的第二变化斜率，则认定导磁件与所述固定组件结合，永磁制动器完成制动。
22、优选地，还包括如下步骤：
23、控制单元接收释放指令；
24、电压供电模块给励磁绕组施加释放电压u1；
25、电流获取模块采集所述励磁绕组的实时电流，计算电流变化斜率；
26、在电流变化斜率小于等于设定的第一变化斜率时，确定永磁制动器完成释放；
27、电压供电模块给励磁绕组施加制动电压u2；
28、电压获取模块采集所述励磁绕组的实时感应电压，计算电压变化斜率；
29、判断感应电压变化斜率是否发生突变，若发生突变且感应电压变化斜率小于等于设定的第三变化斜率时，则表示所述导磁件处于与固定组件结合的临界结合状态；
30、电压供电模块给励磁绕组轮流施加释放电压u1和制动电压u2，使得所述导磁件在释放状态和临界结合状态之间转换，直至控制单元接收到制动指令。
31、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有有益效果。
32、例如，本发明提供的永磁制动器及其控制方法，通过永磁体和励磁绕组的总磁场实现对导磁件的控制，进而实现永磁制动器的制动与释放，永磁体和励磁绕组的磁场方向相反，实现励磁绕组断电制动，上电释放；利用永磁制动器在释放与制动过程中结构组件运动对励磁绕组的感应电压和电流的变化趋势的特性的影响，通过励磁绕组的感应电压和电流斜率变化确认永磁制动器的状态，避免因产品生产性能偏差、环境影响、使用过程老化等因素造成电路控制参数差异的影响，提高安全性、可靠性和响应性能。
33、又例如，本发明提供的永磁制动器及其控制方法，在上电释放后给励磁绕组轮流施加释放电压u1和制动电压u2，使得导磁件在释放状态和临界结合状态之间转换，以保持不制动状态，相比于一直施加释放电压u1以保持释放状态更加节能。