磁悬浮轴承的控制方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种磁悬浮轴承的控制方法和装置，其中，磁悬浮轴承的控制方法包括：获取磁悬浮轴承系统中转轴中心的速度反馈值；获取转轴中心的速度参考值；以及通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。通过本发明，达到了提高磁悬浮系统中的位移精度的效果。
【专利说明】磁悬浮轴承的控制方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁悬浮领域，具体而言，涉及一种磁悬浮轴承的控制方法和装置。
【背景技术】
[0002]对一个磁悬浮系统来说，最佳的控制效果为转轴中心在平衡位置的位移、速度及加速度都为零。
[0003]目前的磁悬浮系统采用的是双闭环控制，外环为位移环，内环为电流环。发明人发现，对于现有技术的控制方式，当转子从偏离平衡位置处到达平衡位置时，控制电流变为0，但是此时速度却不为0，因此，这种方式下的位移将在平衡位置处一直来回波动，位移精度将会受到影响。这种方式下的位移、电流Ic'及速度关系如附图1所示。
[0004]针对现有技术中磁悬浮系统中的位移精度不够高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于提供一种磁悬浮轴承的控制方法，以解决磁悬浮系统中的位移精度不够高问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁悬浮轴承的控制方法。根据本发明的磁悬浮轴承的控制方法包括:获取磁悬浮轴承系统中转轴中心的速度反馈值；获取转轴中心的速度参考值；以及通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。
[0007]进一步地，通过以下方式获取速度参考值:获取转轴中心的位移反馈值；获取转轴中心的位移参考值；通过位移反馈值和位移参考值计算位移误差；以及通过位移误差得到速度参考值。
[0008]进一步地，在位移反馈值和位移参考值之后，磁悬浮轴承的控制方法还包括:根据位移反馈值和位移参考值调节转轴中心的位移。
[0009]进一步地，在获取速度反馈值和速度参考值之后，磁悬浮轴承的控制方法包括:通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差；以及通过速度误差得到电流参考值。
[0010]进一步地，磁悬浮轴承的控制方法包括:获取轴承线圈的电流反馈值，在得到电流参考值和获取电流反馈值之后，磁悬浮轴承的控制方法包括:根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。
[0011]为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种磁悬浮轴承的控制装置。根据本发明的磁悬浮轴承的控制装置包括:第一获取单元，用于获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值；第二获取单元，用于获取转轴中心的速度参考值；以及第一调整单元，用于通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。
[0012]进一步地，第二获取单元包括:第一获取模块，用于获取转轴中心的位移反馈值；第二获取模块，用于获取转轴中心的位移参考值；计算模块，用于通过位移反馈值和位移参考值计算位移误差；以及生成模块，用于通过位移误差得到速度参考值。
[0013]进一步地，第二获取单元还包括:调节模块，用于根据位移反馈值和位移参考值调节转轴中心的位移。
[0014]进一步地，磁悬浮轴承的控制装置包括:计算单元，用于在获取速度反馈值和速度参考值之后，通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差；以及生成单元，用于通过速度误差得到电流参考值。
[0015]进一步地，磁悬浮轴承的控制装置还包括:第三获取单元，用于获取轴承线圈的电流反馈值；第二调整单元，用于在得到电流参考值和获取电流反馈值之后，根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。
[0016]通过本发明，采用磁悬浮轴承的控制方法包括:获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值；获取转轴中心的速度参考值；以及通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整，当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为0，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化，解决了磁悬浮系统中的位移精度不够高的问题，进而达到了提高磁悬浮系统中的位移精度的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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:
[0018]图1是根据现有技术的磁悬浮轴承的控制系统中转子的位移、速度和线圈电流的波形图；
[0019]图2是根据本发明第一实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；
[0020]图3是根据本发明第二实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；
[0021]图4是根据本发明第三实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；
[0022]图5是根据本发明第四实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图；
[0023]图6是根据本发明实施例的磁悬浮轴承的控制装置的闭环控制流程图；
[0024]图7是根据本发明实施例的磁悬浮轴承的控制系统中转子的位移、速度和线圈电流的波形图；
[0025]图8是根据本发明第一实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图；
[0026]图9是根据本发明第二实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图；
[0027]图10是根据本发明第三实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图；以及
[0028]图11是根据本发明第四实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0030]本发明实施例提供了一种磁悬浮轴承的控制装置，该装置可以通过自动控制系统实现其功能。
[0031]图2是根据本发明第一实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图。
[0032]如图2所示，该磁悬浮轴承的控制装置包括第一获取单元10、第二获取单元20和第一调整单元30。第一获取单元10用于获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值，磁悬浮系统中转轴中心的速度为转子偏离平衡位置时，转子产生偏移或者减小偏移时转子的偏移速度，也可以成为转子的速度。例如当转子产生平动时，转子会在平动位移方向有一定的偏离平衡位置的速度，该速度即为转轴中心的速度。本发明实施例中的转子也可以成为轴，转子的速度也可以成为轴的速度。获取转轴中心的速度反馈值可以通过采样转子的速度获得，也可以检测转子偏离平衡位置的位移，根据该位移计算得到转子的速度，以便于对转子的速度的反馈调节。第二获取单元20用于获取所述转轴中心的速度参考值，该速度参考值与转子偏离平衡位置的位移有关，当转子刚启动时，转子偏离平衡位置的位移为0，此时速度参考值也为O。当采样到转子偏离平衡位置的位移之后，根据转子偏离平衡位置的位移第二获取单元20可以重新获取该速度参考值，以作为速度调节的参考量。第一调整单元30用于通过所述速度反馈值和所述速度参考值对所述转轴中心的速度进行调整。通过将速度参考值减去速度反馈值得到速度误差，第一调整单元30根据速度误差对转子的速度进行调整，使得当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为0，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化。
[0033]通过本发明实施例，由于采用了磁悬浮轴承的控制装置，增加了对转轴中心的速度调整，通过第一调整单元30对速度参考值减去速度反馈值得到的速度误差进行调整，使得在转子从偏移位置到达平衡位置时，转轴中心的速度也调节为0，使得转子停在平衡位置，不再发生偏移，达到了一个比较平衡的状态，大大提高了对位移的控制精度，增强了系统的可靠性。
[0034]图3是根据本发明第二实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图。该实施例的磁悬浮轴承的控制装置可以作为图2所示的磁悬浮轴承的控制装置的一种优选实施方式。如图3所示，该磁悬浮轴承的控制装置包括第一获取单元10、第二获取单元20和第一调整单元30，其中第二获取单元20包括第一获取模块201、第二获取模块202、计算模块203和生成模块204。
[0035]第一获取模块201用于获取转轴中心的位移反馈值，该转轴中心的位移为转子偏离平衡位置的位移，转轴中心的位移反馈值为转子在工作过程中的偏离平衡位置的位移值。位移反馈值可以通过位移传感器检测得到，第一获取模块201用于获取位移传感器检测得到的位移反馈值。；通过该位移反馈值可以得知转子的偏移量，以便于对转子的位移进行控制。第二获取模块202用于获取转轴中心的位移参考值，该位移参考值为转子在平衡位移处的位移，也即是转子最终要达到的位移，因此该位移参考值一般情况下为O。计算模块203用于通过位移反馈值和位移参考值计算位移误差，用位移参考值减去位移反馈值得到位移误差，磁悬浮轴承的控制装置可以通过该位移误差来对转子的位移进行控制。生成模块204用于通过位移误差得到速度参考值。该位移误差一方面可以作为磁悬浮轴承的控制装置对位移进行控制的控制参数，另一方面可以进过转化为速度量得到速度参考值，第一调整单元30根据速度参考值与速度反馈值实现对转子的速度的控制。
[0036]优选地，速度反馈值的求取方式为后向差分方式，即采用前后两次位移采样的误差作为速度反馈值，在磁悬浮轴承的控制装置工作过程中，第一获取模块201不断获取位移传感器检测到的转子的位移信号，根据前后两次转子的位移信号以及前后两次位移检测的时间差计算得到转子的速度反馈值。
[0037]进一步优选地，对用于求取速度反馈值的差分的位移信号先进行滤波，消除高频干扰信号以免造成求取的速度反馈值的失真。且每五个速度反馈值进行一次均值滤波。使得速度信号更加接近实际值。
[0038]第二获取单元20还包括调节模块，该调节模块用于根据位移反馈值和位移参考值调节转轴中心的位移。
[0039]通过获取转子的位移参考值和位移反馈值，并根据位移参考值和位移反馈值计算得到位移误差，通过位移误差控制转子的位移，同时将该位移误差经过转化生成速度参考值用于控制转子的速度，实现对转子的速度和位移的双重控制，增强了磁悬浮系统的可靠性。
[0040]图4是根据本发明第三实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图。该实施例的磁悬浮轴承的控制装置可以作为图2所示的磁悬浮轴承的控制装置的一种优选实施方式。如图4所示，该磁悬浮轴承的控制装置包括第一获取单元10、第二获取单元20、第一调整单元30、计算单元40和生成单元50。其中第一获取单元10、第二获取单元20和第一调整单元30与图2中所示的第一获取单元10、第二获取单元20和第一调整单元30具有相同的功能，这里不做赘述。
[0041]计算单元40用于在获取速度反馈值和速度参考值之后，通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差，生成单元50用于通过速度误差得到电流参考值。计算单元40将速度反馈值和速度参考值做减法处理，计算得到的速度误差，生成单元50通过将该速度误差经过转化得到电流参考值。该电流参考值为轴承线圈的电流参考值，用于作为对轴承线圈的电流的控制参数。
[0042]图5是根据本发明第四实施例的磁悬浮轴承的控制装置的结构示意图。该实施例的磁悬浮轴承的控制装置可以作为图4所示的磁悬浮轴承的控制装置的一种优选实施方式。如图5所示，该磁悬浮轴承的控制装置包括第一获取单元10、第二获取单元20、第一调整单元30、计算单元40、生成单元50、第三获取单元60和第二调整单元70。其中第一获取单元10、第二获取单元20、第一调整单元30、计算单元40和生成单元50与图4中所示的第一获取单元10、第二获取单元20、第一调整单元30、计算单元40和生成单元50具有相同的功能，这里不做赘述。
[0043]第三获取单元60用于获取轴承线圈的电流反馈值，该电流反馈值为轴承线圈工作中的电流值，可以通过电流传感器检测得到，第三获取单元60用于获取电流传感器检测得到的电流反馈值。电流反馈值在轴承线圈中能够对转子产生一定的作用力，使得转子在该作用力的作用下悬浮或者产生位移。第二调整单元70用于在得到电流参考值和获取电流反馈值之后，根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。由于轴承线圈中电流的大小决定了轴承线圈对转子的作用力的大小，轴承线圈中电流越大，则对转子的作用力越大，转子受到的作用力越大，其加速度也就越大；反之，轴承线圈中的电流越小，转子的加速度越小，因此第二调整单元70用于调节轴承线圈的电流实现对转子的加速度的控制，进而控制转子的速度，提高转子位移的控制精度。
[0044]图6是根据本发明实施例的磁悬浮轴承的控制装置的闭环控制流程图。图6所示为磁悬浮轴承的控制装置的闭环控制系统，其中包括三个闭环回路。如图6所示，该闭环控制回路中的包括位移闭环控制回路、速度闭环控制回路和电流闭环控制回路。如图6所示，位移闭环控制回路中，对于转子的位移参考值在平衡位置，第二获取模块202获取该位移参考值，第一获取模块201获取的位移反馈值为经过位移传感器检测转子得到的转子的位移，计算模块203根据位移参考值和位移反馈值得到位移误差，根据位移误差可以实现位移控制。位移闭环控制回路用于对转子的位移进行控制，其输出值为速度闭环控制回路的速度参考值。
[0045]速度闭环控制回路中，生成模块204将位移误差进行转化得到速度参考值Vief。第二获取单元20用于获取该速度参考值Vref，其中速度反馈值Vfdb的求取方式为后向差分方式dx/dt，即采用前后两次位移采样的误差作为速度反馈值，在磁悬浮轴承的控制装置工作过程中，第一获取模块201不断获取位移传感器检测到的转子的位移信号，根据前后两次转子的位移信号以及前后两次位移检测的时间差计算得到转子的速度反馈值VFdb。速度参考值和速度反馈值VFdb经过，用于实现对速度的控制。速度闭环控制回路的输出值为电流闭环控制的电流参考值I。。
[0046]电流闭环控制回路中，计算单元40根据速度参考值VMf和速度反馈值VFdb计算得到速度误差，生成单元50根据速度误差得到电流参考值I。，其电流反馈值可以通过电流传感器检测得到。第二调整单元70根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流，以实现电流控制。系统的处理器DSP (digital signal processor简称DSP)根据电流控制的输出产生PWM (脉冲宽度调制Pulse Width Modulat1n，简称PWM)信号，PWM信号经过驱动电路后，将驱动信号作用在逆变电路的开关管上，已达到控制轴承线圈电流的目的。其中轴承线圈是接在逆变电路的桥臂中间的。上述中电流传感器采样轴承线圈中的线圈电流，当轴承线圈中有电流通过时会对转子产生作用力，转子在该作用力的作用下调整位移。
[0047]由于整个磁悬浮轴承的控制系统包含三个闭环控制回路，调试的参数较多，调试过程变得繁琐，本发明实施例中的三个闭环控制回路的控制参数是结合传递函数，根据稳定性分析理论，推导出来的。其中对转子的位移和速度以及线圈电流进行控制的控制参数与轴承本体参数、采样周期、系统带宽等有关。传递函数是根据图6中的整个控制框图得出的，传递函数中包含有控制参数、本体参数及采样周期，而系统带宽是控制系统的一个指标，确定控制系统的性能指标后就能得出系统带宽与控制参数、本体参数、采样周期的关系O
[0048]图7是根据本发明实施例的磁悬浮轴承的控制系统中转子的位移、速度和线圈电流的波形图。如图7所示，图中Vref为速度参考值，I。为电流参考值，水平直线为平衡位置，
和t2表示时刻值，其中h在h时刻之后，同理t2在&时刻之后假设平衡位置上方为正，下方为负整个控制过程如下时刻，位移传感器检测到的转子的位移量最大，该位移量为位移反馈值，此时转子的速度为0，位移参考值也为0，位移参考值小于位移反馈值，将位移参考值减去位移反馈值得到位移误差，位移误差经过位移控制后成为速度参考值，此时速度参考值为负。速度参考值减去速度反馈值得到速度误差，该速度误差为负，速度误差经速度闭环控制回路后成为电流参考值I。，此时电流参考值I。为负，则平衡位置下面的线圈电流减小，平衡位置上面的线圈电流增大，这时将产生一个向上的力将转子拉回平衡位置，位移误差逐渐减小，速度参考值也随着减小，而转子的速度却是负向增大的，因此检测到的速度反馈值也在增大。当速度参考值与速度反馈值相等，如图7中的时刻，此时电流参考值为0，转子的速度依然为负，转子的实际位移接着向平衡位置靠近，即转子的位移反馈值逐渐减小。当到达t2时刻时，转子达到平衡位置，此时速度参考值和速度反馈值都为O，速度误差为O，电流参考值也为O，整个系统达到一个平衡状态，极大的减小了位移波动。
[0049]本发明实施例还提供了一种磁悬浮轴承的控制方法。该方法可以运行在计算机处理设备上。需要说明的是，本发明实施例的磁悬浮轴承的控制方法可以通过本发明实施例所提供的磁悬浮轴承的控制装置来执行，本发明实施例的磁悬浮轴承的控制装置也可以用于执行本发明实施例所提供的磁悬浮轴承的控制方法。
[0050]图8是根据本发明第一实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图。
[0051 ] 如图8所示，该磁悬浮轴承的控制方法包括步骤如下:
[0052]步骤S101，获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值。磁悬浮系统中转轴中心的速度为转轴中心偏离平衡位置时，转子产生偏移或者减小偏移时转子的偏移速度。例如当转子产生平动时，转子会在平动位移方向有一定的偏离平衡位置的速度，该速度即为转轴中心的速度，获取转轴中心的速度反馈值可以通过采样转子的速度获得，也可以检测转子偏离平衡位置的位移，根据该位移计算得到转子的速度，以便于对转子的速度的反馈调节。
[0053]步骤S102，获取转轴中心的速度参考值。该速度参考值与转子偏离平衡位置的位移有关，当转子刚启动时，转子偏离平衡位置的位移为0，此时速度参考值也为O。当采样到转子偏离平衡位置的位移之后，根据转子偏离平衡位置的位移第二获取单元20可以重新获取该速度参考值，以作为速度调节的参考量。
[0054]步骤S103，通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。通过将速度参考值减去速度反馈值得到速度误差，第一调整单元30根据速度误差对转子的速度进行调整，使得当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为O，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化。
[0055]通过本发明实施例，由于采用了磁悬浮轴承的控制方法，增加了对转轴中心的速度调整，通过第一调整单元30对速度参考值减去速度反馈值得到的速度误差进行调整，使得在转子从偏移位置到达平衡位置时，转轴中心的速度也调节为0，使得转子停在平衡位置，不再发生偏移，达到了一个比较平衡的状态，大大提高了对位移的控制精度，增强了系统的可靠性。
[0056]图9是根据本发明第二实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图。该实施例的磁悬浮轴承的控制装置可以作为图8所示的磁悬浮轴承的控制装置的一种优选实施方式。如图9所示,该方法包括:
[0057]步骤S201，获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值。磁悬浮系统中转轴中心的速度为转轴中心偏离平衡位置时，转子产生偏移或者减小偏移时转子的偏移速度。例如当转子产生平动时，转子会在平动位移方向有一定的偏离平衡位置的速度，该速度即为转轴中心的速度，获取转轴中心的速度反馈值可以通过采样转子的速度获得，也可以检测转子偏离平衡位置的位移，根据该位移计算得到转子的速度，以便于对转子的速度的反馈调节。
[0058]步骤S202，获取转轴中心的位移反馈值。该转轴中心的位移为转子偏离平衡位置的位移，转轴中心的位移反馈值为转子在工作过程中的偏离平衡位置的位移值。位移反馈值可以通过位移传感器检测得到，第一获取模块201用于获取位移传感器检测得到的位移反馈值。；通过该位移反馈值可以得知转子的偏移量，以便于对转子的位移进行控制。
[0059]步骤S203，获取转轴中心的位移参考值。该位移参考值为转子在平衡位移处的位移，也即是转子最终要达到的位移，因此该位移参考值一般情况下为O。
[0060]步骤S204，通过位移反馈值和位移参考值计算位移误差。用位移参考值减去位移反馈值得到位移误差，磁悬浮轴承的控制装置可以通过该位移误差来对转子的位移进行控制。
[0061]步骤S205，通过位移误差得到速度参考值。该位移误差一方面可以作为磁悬浮轴承的控制装置对位移进行控制的控制参数，另一方面可以进过转化为速度量得到速度参考值，第一调整单元30根据速度参考值与速度反馈值实现对转子的速度的控制。
[0062]步骤S206，根据位移反馈值和位移参考值调节转轴中心的位移。将位移反馈值和位移参考值作为控制参量控制转轴中心的位移。
[0063]步骤S207，通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。通过将速度参考值减去速度反馈值得到速度误差，第一调整单元30根据速度误差对转子的速度进行调整，使得当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为O，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化。
[0064]通过获取转子的位移参考值和位移反馈值，并根据位移参考值和位移反馈值计算得到位移误差，通过位移误差控制转子的位移，同时将该位移误差经过转化生成速度参考值用于控制转子的速度，实现对转子的速度和位移的双重控制，增强了磁悬浮系统的可靠性。
[0065]图10是根据本发明第三实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图。该实施例的磁悬浮轴承的控制装置可以作为图8所示的磁悬浮轴承的控制装置的一种优选实施方式。如图10所示,该方法包括:
[0066]步骤S301，获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值。磁悬浮系统中转轴中心的速度为转轴中心偏离平衡位置时，转子产生偏移或者减小偏移时转子的偏移速度。例如当转子产生平动时，转子会在平动位移方向有一定的偏离平衡位置的速度，该速度即为转轴中心的速度，获取转轴中心的速度反馈值可以通过采样转子的速度获得，也可以检测转子偏离平衡位置的位移，根据该位移计算得到转子的速度，以便于对转子的速度的反馈调节。
[0067]步骤S302，获取转轴中心的速度参考值。该速度参考值与转子偏离平衡位置的位移有关，当转子刚启动时，转子偏离平衡位置的位移为0，此时速度参考值也为O。当采样到转子偏离平衡位置的位移之后，根据转子偏离平衡位置的位移第二获取单元20可以重新获取该速度参考值，以作为速度调节的参考量。
[0068]步骤S303，通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。通过将速度参考值减去速度反馈值得到速度误差，第一调整单元30根据速度误差对转子的速度进行调整，使得当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为O，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化。
[0069]步骤S304，通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差。可以将速度反馈值和速度参考值做减法处理，计算得到的速度误差
[0070]步骤S305，通过速度误差得到电流参考值。，通过将该速度误差经过转化得到电流参考值。该电流参考值为轴承线圈的电流参考值，用于作为对轴承线圈的电流的控制参数。
[0071]图11是根据本发明第四实施例的磁悬浮轴承的控制方法的流程图。该实施例的磁悬浮轴承的控制装置可以作为图10所示的磁悬浮轴承的控制装置的一种优选实施方式。如图11所示,该方法包括:
[0072]步骤S401，获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值。磁悬浮系统中转轴中心的速度为转轴中心偏离平衡位置时，转子产生偏移或者减小偏移时转子的偏移速度。例如当转子产生平动时，转子会在平动位移方向有一定的偏离平衡位置的速度，该速度即为转轴中心的速度，获取转轴中心的速度反馈值可以通过采样转子的速度获得，也可以检测转子偏离平衡位置的位移，根据该位移计算得到转子的速度，以便于对转子的速度的反馈调节。
[0073]步骤S402，获取转轴中心的速度参考值。该速度参考值与转子偏离平衡位置的位移有关，当转子刚启动时，转子偏离平衡位置的位移为0，此时速度参考值也为O。当采样到转子偏离平衡位置的位移之后，根据转子偏离平衡位置的位移第二获取单元20可以重新获取该速度参考值，以作为速度调节的参考量。
[0074]步骤S403，通过速度反馈值和速度参考值对转轴中心的速度进行调整。通过将速度参考值减去速度反馈值得到速度误差，第一调整单元30根据速度误差对转子的速度进行调整，使得当转子从偏移位置到达平衡位置时，通过速度反馈值和速度参考值调整转轴中心的速度使得为O，此时转子不再发生运动，位移不再发生变化。
[0075]步骤S404，通过速度反馈值和速度参考值计算速度误差。可以将速度反馈值和速度参考值做减法处理，计算得到的速度误差。
[0076]步骤S405，通过速度误差得到电流参考值。，通过将该速度误差经过转化得到电流参考值。该电流参考值为轴承线圈的电流参考值，用于作为对轴承线圈的电流的控制参数。
[0077]步骤S406，获取轴承线圈的电流反馈值。该电流反馈值为轴承线圈工作中的电流值，该电流反馈值在轴承线圈中能够对转子产生一定的作用力，使得转子在该作用力的作用下悬浮或者产生位移。
[0078]步骤S407，根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。第二调整单元70用于在得到电流参考值和获取电流反馈值之后，根据电流参考值和电流反馈值调节轴承线圈的电流。由于轴承线圈中电流的大小决定了轴承线圈对转子的作用力的大小，轴承线圈中电流越大，则对转子的作用力越大，转子受到的作用力越大，其加速度也就越大；反之，轴承线圈中的电流越小，转子的加速度越小，因此第二调整单元70用于调节轴承线圈的电流实现对转子的加速度的控制，进而控制转子的速度，提高转子位移的控制精度。
[0079]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。
[0080]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0081]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，包括: 获取磁悬浮轴承系统中转轴中心的速度反馈值； 获取所述转轴中心的速度参考值；以及 通过所述速度反馈值和所述速度参考值对所述转轴中心的速度进行调整。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，通过以下方式获取所述速度参考值: 获取所述转轴中心的位移反馈值； 获取所述转轴中心的位移参考值； 通过所述位移反馈值和所述位移参考值计算位移误差；以及 通过所述位移误差得到所述速度参考值。
3.根据权利要求2所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，在所述位移反馈值和所述位移参考值之后，所述磁悬浮轴承的控制方法还包括: 根据所述位移反馈值和所述位移参考值调节所述转轴中心的位移。
4.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，在获取所述速度反馈值和所述速度参考值之后，所述磁悬浮轴承的控制方法包括: 通过所述速度反馈值和所述速度参考值计算速度误差；以及 通过所述速度误差得到电流参考值。
5.根据权利要求4所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，所述磁悬浮轴承的控制方法包括:获取所述轴承线圈的电流反馈值，在得到所述电流参考值和获取所述电流反馈值之后，所述磁悬浮轴承的控制方法包括: 根据所述电流参考值和所述电流反馈值调节所述轴承线圈的电流。
6.一种磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，包括: 第一获取单元，用于获取磁悬浮系统中转轴中心的速度反馈值； 第二获取单元，用于获取所述转轴中心的速度参考值；以及 第一调整单元，用于通过所述速度反馈值和所述速度参考值对所述转轴中心的速度进行调整。
7.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述第二获取单元包括: 第一获取模块，用于获取所述转轴中心的位移反馈值； 第二获取模块，用于获取所述转轴中心的位移参考值； 计算模块，用于通过所述位移反馈值和所述位移参考值计算位移误差；以及 生成模块，用于通过所述位移误差得到所述速度参考值。
8.根据权利要求7所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述第二获取单元还包括: 调节模块，用于根据所述位移反馈值和所述位移参考值调节所述转轴中心的位移。
9.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述磁悬浮轴承的控制装置包括: 计算单元，用于在获取所述速度反馈值和所述速度参考值之后，通过所述速度反馈值和所述速度参考值计算速度误差；以及 生成单元，用于通过所述速度误差得到电流参考值。
10.根据权利要求9所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述磁悬浮轴承的控制装置还包括: 第三获取单元，用于获取所述轴承线圈的电流反馈值； 第二调整单元，用于在得到所述电流参考值和获取所述电流反馈值之后，根据所述电流参考值和所述电流反馈值调节所述轴承线圈的电流。
【文档编号】G01M1/38GK104458126SQ201310416410
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】黄辉, 胡余生, 陈东锁, 李燕, 郭伟林, 胡叨福 申请人:珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司