磁悬浮控制设备制造技术

本申请涉及一种磁悬浮控制设备，包括控制电路、位移采样电路、隔振滤波电路和脉冲驱动电路，位移采样电路通过隔振滤波电路连接控制电路，控制电路连接脉冲驱动电路，位移采样电路和脉冲驱动电路还用于连接轴承，位移采样电路采集轴承转子位移，并生成位移采样信号发送至隔振滤波电路；隔振滤波电路滤除位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并发送至控制电路；控制电路根据接收的滤波后的位移采样信号输出脉冲信号；脉冲驱动电路根据接收的脉冲信号控制轴承从而控制转子动作。通过隔振滤波电路滤除掉位移采样信号中的振动信号，可以有效改善磁悬浮转子振动情况，使磁悬浮转子正常悬浮无振动，有效提高磁悬浮控制的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
磁悬浮控制设备
本申请涉及磁悬浮控制
，特别是涉及一种磁悬浮控制设备。
技术介绍
随着技术的发展，磁悬浮相关产业的开发也进入了快车道，磁悬浮已经成功地应用于工业中，但磁悬浮轴承在应用中也存在一些问题，这些问题的解决与否关系到了磁悬浮能否成功应用。以磁悬浮转子最常见的振动为例，磁悬浮转子在悬浮过程中由于控制器设计等因素，会引起磁悬浮转子的振动，使磁悬浮转子悬浮精度下降，严重者引起强烈碰撞，会严重影响磁悬浮的工业化进程。因此，传统的磁悬浮的控制可靠性低。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的磁悬浮的控制可靠性低的技术问题，提供一种可有效提高可靠性的磁悬浮控制设备。一种磁悬浮控制设备，包括控制电路、位移采样电路、隔振滤波电路和脉冲驱动电路，所述位移采样电路通过所述隔振滤波电路连接所述控制电路，所述控制电路连接所述脉冲驱动电路，所述位移采样电路和所述脉冲驱动电路还用于连接轴承，所述位移采样电路用于采集轴承转子位移，并生成位移采样信号发送至所述隔振滤波电路；所述隔振滤波电路用于接收所述位移采样信号，并滤除所述位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并将所述滤波后的位移采样信号发送至所述控制电路；所述控制电路用于根据接收的所述滤波后的位移采样信号输出脉冲信号发送至所述脉冲驱动电路；所述脉冲驱动电路用于接收所述脉冲信号，并根据所述脉冲信号控制所述轴承从而控制转子动作。上述磁悬浮控制设备，位移采样电路用于采集轴承转子位移，并生成位移采样信号发送至隔振滤波电路；隔振滤波电路用于接收位移采样信号，并滤除位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并将滤波后的位移采样信号发送至控制电路；控制电路用于根据接收的滤波后的位移采样信号输出脉冲信号发送至脉冲驱动电路；脉冲驱动电路用于接收脉冲信号，并根据脉冲信号控制轴承从而控制转子动作。通过隔振滤波电路滤除掉位移采样信号中的振动信号，可以有效改善磁悬浮转子振动情况，使磁悬浮转子正常悬浮无振动，有效提高磁悬浮控制的可靠性。附图说明图1为一个实施例中磁悬浮控制设备结构框图；图2为另一个实施例中磁悬浮控制设备结构框图；图3为又一个实施例中磁悬浮控制设备结构框图；图4为又一个实施例中磁悬浮控制设备结构框图；图5为一个实施例中磁悬浮控制设备部分工作流程示意图。具体实施方式在一个实施例中，如图1所示，一种磁悬浮控制设备，包括控制电路130、位移采样电路110、隔振滤波电路120和脉冲驱动电路140，位移采样电路110通过隔振滤波电路120连接控制电路130，控制电路130连接脉冲驱动电路140，位移采样电路110和脉冲驱动电路140还用于连接轴承200，位移采样电路110用于采集轴承转子200位移，并生成位移采样信号发送至隔振滤波电路120；隔振滤波电路120用于接收位移采样信号，并滤除位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并将滤波后的位移采样信号发送至控制电路130；控制电路130用于根据接收的滤波后的位移采样信号输出脉冲信号发送至脉冲驱动电路140；脉冲驱动电路140用于接收脉冲信号，并根据脉冲信号控制轴承从而控制转子动作。具体地，位移采样电路对轴承转子位移进行采样，此时的位移采样信号称之为原始信号；隔振滤波电路用于滤除位移采样信号中的振动信号，在隔振滤波电路中完成位移采样信号滤波后，将滤波后的位移采样信号送入控制电路中，经过控制器(包括但不限于PID控制器、PD控制器、PI控制器、鲁棒控制器等)计算，输出相应的PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)信号。在轴承设计既定、外在干扰无法准确定位的情况下，隔振就显得尤为重要，传统的隔振有物理隔振如各种减振设备，然而物理隔振需要增加很多额外的成本，而且在某些场合受空间等条件约束，无法适用物理隔振，故磁悬浮控制设备的隔振功能的设计就显得尤为重要，上述磁悬浮控制设备，位移采样电路用于采集轴承转子位移，并生成位移采样信号发送至隔振滤波电路；隔振滤波电路用于接收位移采样信号，并滤除位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并将滤波后的位移采样信号发送至控制电路；控制电路用于根据接收的滤波后的位移采样信号输出脉冲信号发送至脉冲驱动电路；脉冲驱动电路用于接收脉冲信号，并根据脉冲信号控制轴承从而控制转子动作。通过隔振滤波电路滤除掉位移采样信号中的振动信号，可以有效改善磁悬浮转子振动情况，使磁悬浮转子正常悬浮无振动，有效提高磁悬浮控制的可靠性，且设计灵活，成本低，可应用于各种场合。在一个实施例中，如图2所示，磁悬浮控制设备还包括开关切换电路150，开关切换电路150的第一输入端连接位移采样电路，开关切换电路150的第二输入端连接隔振滤波电路，开关切换电路150的输出端连接控制电路，位移采样电路还用于将位移采样信号发送至控制电路；控制电路还用于对接收的位移采样信号进行处理，得到信号的频率，根据信号的频率在检测到轴承转子存在振动时，控制开关切换电路150接入隔振滤波电路。具体地，本申请中采用的是磁悬浮控制设备的滤波隔振，不管什么形式的滤波电路，都将对磁悬浮控制设备环路引入延时，虽然不会引起磁悬浮控制系统失稳，但也会降低磁悬浮系统性能，故而在轴承转子无振动，无需隔振的时候，不希望接入隔振滤波电路，针对此问题，设计磁悬浮控制设备自行根据信号的频率判定轴承转子的振动情况并根据轴承转子的振动情况选择是否接入隔振滤波电路，同时兼顾了磁悬浮控制设备的隔振和性能。位移采样电路通过开关切换电路连接控制电路，将位移采样信号通过开关切换电路发送至控制电路，控制电路通过对接收的位移采样信号进行处理，得到信号的频率，根据信号的频率在检测到轴承转子不存在振动时，则通过开关选择电路将原始位移采样信号直接送进控制电路进行处理；若判定轴承转子有振动的情况，则控制开关切换电路接入隔振滤波电路，将原始信号通过开关选择电路，接入隔振滤波电路进行振动信号滤波，然后将滤波后的信号再送入控制电路中进行处理；进一步地，开关选择电路可以由手动进行设置，也可以由控制电路进行自动控制，开关选择电路的设计主要是为了防止不必要的延时，基于隔振滤波电路所带来的延迟，没有必要在不需要隔振的时候还加入隔振滤波电路带来延迟，加入开关选择电路可有效避免不需要延迟。在一个实施例中，对接收的位移采样信号进行处理，得到信号的频率，根据信号的频率在检测轴承转子存在振动，包括：对位移采样信号进行傅立叶分析，得到信号的频率，当信号的频率在预设时长内的波动幅度在预设范围内时，即轴承转子存在振动。具体地，对于频率的检测主要基于对位移采样信号的傅立叶分析，进一步地，可采用现有常用方法对数字信号进行傅立叶分析得到数字信号的频率，如果信号的频率在一定时间内基本保持不变，即在预设时长内的波动幅度在预设范围内，判断轴承转子处于振动状态。在一个实施例中，如图3所示，磁悬浮控制设备还包括第一调理电路160，位移采样电路通过第一调理电路160连接控制电路，位移采样电路用于发送位移采样信号至第一调理电路160；第一调理电路160用于接收位移采样信号，并将位移采样信号调理成控制电路可识别的信号并发送至控制电路。具体地，第一调理电路用于对位移采样信号进行信号调理，信号调理简单地来讲就是将位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮控制设备，其特征在于，包括控制电路、位移采样电路、隔振滤波电路和脉冲驱动电路，所述位移采样电路通过所述隔振滤波电路连接所述控制电路，所述控制电路连接所述脉冲驱动电路，所述位移采样电路和所述脉冲驱动电路还用于连接轴承，所述位移采样电路用于采集轴承转子位移，并生成位移采样信号发送至所述隔振滤波电路；所述隔振滤波电路用于接收所述位移采样信号，并滤除所述位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并将所述滤波后的位移采样信号发送至所述控制电路；所述控制电路用于根据接收的所述滤波后的位移采样信号输出脉冲信号发送至所述脉冲驱动电路；所述脉冲驱动电路用于接收所述脉冲信号，并根据所述脉冲信号控制所述轴承从而控制转子动作。

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮控制设备，其特征在于，包括控制电路、位移采样电路、隔振滤波电路和脉冲驱动电路，所述位移采样电路通过所述隔振滤波电路连接所述控制电路，所述控制电路连接所述脉冲驱动电路，所述位移采样电路和所述脉冲驱动电路还用于连接轴承，所述位移采样电路用于采集轴承转子位移，并生成位移采样信号发送至所述隔振滤波电路；所述隔振滤波电路用于接收所述位移采样信号，并滤除所述位移采样信号中的振动信号得到滤波后的位移采样信号，并将所述滤波后的位移采样信号发送至所述控制电路；所述控制电路用于根据接收的所述滤波后的位移采样信号输出脉冲信号发送至所述脉冲驱动电路；所述脉冲驱动电路用于接收所述脉冲信号，并根据所述脉冲信号控制所述轴承从而控制转子动作。2.根据权利要求1所述的磁悬浮控制设备，其特征在于，还包括开关切换电路，所述开关切换电路的第一输入端连接所述位移采样电路，所述开关切换电路的第二输入端连接所述隔振滤波电路，所述开关切换电路的输出端连接所述控制电路，所述位移采样电路还用于将所述位移采样信号通过所述开关切换电路发送至所述控制电路；所述控制电路还用于对接收的所述位移采样信号进行处理，得到信号的频率，根据所述信号的频率在检测到所述轴承转子存在振动时，控制开关切换电路接入所述隔振滤波电路。3.根据权利要求1所述的磁悬浮控制设备，其特征在于，所述对接收的所述位移采样信号进行处理，得到信号的频率，根据所述信号的频率检测所述轴承转子存在振动，包括：对所述位移采样信号进行傅立叶分析，得到信号的频率，当所述信号的频率在预设时长内的波动幅度在预设范围内时，即所述轴承转子存在振动。4.根据权利要求1所述的磁悬浮控制设备，其特征在于，还包括第一调理电路，所述位移采样电路通过所述第一调理电路连接所述控制电路，所述位移采样电路用于发送所述位移采样信号至所述第一调...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建东，李雪，赵子静，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44