本发明专利技术的磁场发生控制装置及方法，包括轴向方向分别处于三维正交坐标系三个坐标轴方向且圆心均处于三维正交坐标原点的三组电磁线圈；每一组电磁线圈上安装有用于通入电流的电流控制装置以及用于驱动电磁线圈绕其轴向方向独立转动的驱动装置。本发明专利技术的磁场发生控制装置及方法通过在现有磁场发生控制方法的基础上增加转动电磁线圈角度控制磁场发生，解决了现有仅通过电流控制磁场强度的控制方式单一，控制自由度低的技术问题，增加了磁场发生的可操控自由度，降低了电磁线圈调制电流的控制需求，且能产生较大期望磁场强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁场领域，特别地，涉及一种。
技术介绍
磁场技术在工业生产、交通运输、航空航天等领域均具有非常广泛的应用，如日常 生活中常见的磁息浮列车、工业生产中产品检验环节的电磁探伤W及磁效应无损检测、航 空航天领域中电磁对接与编队飞行等，通常对磁感应强度的大小、稳定性、误差范围、响应 速度W及磁场分布要求严苛。 传统的磁场装置一般由板状磁辆、永久磁铁组、磁极板等组装而成，磁场强度仅能 通过调节电流完成，控制方法单一、控制自由度低，一旦某线圈的通电系统发生故障，则不 能产生期望强度的空间H维磁场，且当电磁线圈的电流限幅情况下，则无法实现更高强度 的磁场生成。因此，亟需提供一种解决磁场发生控制方法单一、控制自由度低的磁场发生控 制装置及方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，W解决现有磁场发生控制方法单 一、控制自由度低的技术问题。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种磁场发生控制装置，包括： 轴向方向分别处于H维正交坐标系的H个坐标轴方向，且圆也均处于H维正交坐 标系的原点的H组电磁线圈； 每一组电磁线圈上安装有用于通入电流的电流控制装置W及用于驱动电磁线圈 绕其轴向独立转动的驱动装置。 进一步地，磁场发生控制装置还包括用于安装H组电磁线圈的万向支架或H轴转 台。 进一步地，万向支架包括用于分别安装H组电磁线圈的外环框架、中环框架W及 内环框架；其中，中环框架位于外环框架内，内环框架位于中环框架内。 进一步地，电流控制装置输出的电流为直流电流或交流电流。 进一步地，电磁线圈为高温超导电磁线圈。 进一步地，驱动装置为电机。 根据本专利技术的另一方面，还提供了一种磁场发生控制方法，包括： 根据H维正交坐标系中的空间点的期望磁场矢量求取轴向方向分别处于H维正 交坐标系的H个坐标轴方向，且圆也均处于H维正交坐标系的原点的H组电磁线圈的磁偶 极子矢量和； 根据磁偶极子矢量和求取仅包含与H组电磁线圈分别对应的H个电流变量和H 个转角变量的函数关系，其中，电流变量代表电磁线圈通入电流的大小，转角变量代表电磁 线圈绕其轴向独立转动角度的大小； 根据函数关系中预设为已知量的任意H个变量，求取函数关系中剩余的H个变量 作为磁场发生控制调节对象。 进一步地，根据磁偶极子矢量和求取仅包含与H组电磁线圈分别对应的H个电流 变量和H个转角变量的函数关系为：【主权项】1. 一种磁场发生控制装置，其特征在于，包括： 轴向方向分别处于三维正交坐标系的三个坐标轴方向，且圆心均处于所述三维正交坐 标系的原点的三组电磁线圈； 每一组所述电磁线圈上安装有用于通入电流的电流控制装置以及用于驱动所述电磁 线圈绕其轴向独立转动的驱动装置。2. 根据权利要求1所述的磁场发生控制装置，其特征在于， 所述磁场发生控制装置还包括：用于安装所述三组电磁线圈的万向支架或三轴转台。3. 根据权利要求2所述的磁场发生控制装置，其特征在于， 所述万向支架包括用于分别安装所述三组电磁线圈的外环框架（1)、中环框架（2)以 及内环框架（3)，其中，所述中环框架（2)位于所述外环框架（1)内，所述内环框架（3)位于 所述中环框架（2)内。4. 根据权利要求3所述的磁场发生控制装置，其特征在于， 所述电流控制装置输出的电流为直流电流或交流电流。5. 根据权利要求4所述的磁场发生控制方法，其特征在于， 所述电磁线圈为高温超导电磁线圈。6. 根据权利要求5所述的磁场发生控制方法，其特征在于， 所述驱动装置为电机。7. -种磁场发生控制方法，其特征在于，包括： 根据三维正交坐标系中的空间点的期望磁场矢量求取轴向方向分别处于所述三维正 交坐标系的三个坐标轴方向，且圆心均处于所述三维正交坐标系的原点的三组电磁线圈的 磁偶极子矢量和； 根据所述磁偶极子矢量和求取仅包含与所述三组电磁线圈分别对应的三个电流变量 和三个转角变量的函数关系，其中，电流变量代表电磁线圈通入电流的大小，转角变量代表 电磁线圈绕其轴向独立转动角度的大小； 根据所述函数关系中预设为已知量的任意三个变量，求取所述函数关系中剩余的三个 变量作为磁场发生控制调节对象。8. 根据权利要求7所述的磁场发生控制方法，其特征在于，根据所述磁偶极子矢量 和求取仅包含与所述三组电磁线圈分别对应的三个电流变量和三个转角变量的函数关系 为：其中，U代表所述三组电磁线圈的磁偶极子矢量和分别代表所述三组电磁线圈绕其轴向 独互转动的旋转矩阵，a、PY分别表不所还三组电磁线圈的转角变量，Ip12、13分别表 示所述三组电磁线圈的电流变量，分别表示所述三组电磁线圈的匝数,Ai、A2、A3* 别表示所述三组电磁线圈闭合面积，i、j、k分别表示所述三维正交坐标系的三个坐标轴方 向的单位向量。9. 根据权利要求8所述的磁场发生控制方法，其特征在于， 所述任意三个变量为所述三个转角变量。10. 根据权利要求8所述的磁场发生控制方法，其特征在于， 所述任意三个变量为所述三个电流变量。【专利摘要】本专利技术的，包括轴向方向分别处于三维正交坐标系三个坐标轴方向且圆心均处于三维正交坐标原点的三组电磁线圈；每一组电磁线圈上安装有用于通入电流的电流控制装置以及用于驱动电磁线圈绕其轴向方向独立转动的驱动装置。本专利技术的通过在现有磁场发生控制方法的基础上增加转动电磁线圈角度控制磁场发生，解决了现有仅通过电流控制磁场强度的控制方式单一，控制自由度低的技术问题，增加了磁场发生的可操控自由度，降低了电磁线圈调制电流的控制需求，且能产生较大期望磁场强度。【IPC分类】H01F7-00, H01F41-00【公开号】CN104700978【申请号】CN201510086191【专利技术人】杨乐平, 徐良, 张元文, 朱彦伟, 戚大伟, 黄涣, 蔡伟伟, 敖厚军 【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学【公开日】2015年6月10日【申请日】2015年2月17日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁场发生控制装置，其特征在于，包括：轴向方向分别处于三维正交坐标系的三个坐标轴方向，且圆心均处于所述三维正交坐标系的原点的三组电磁线圈；每一组所述电磁线圈上安装有用于通入电流的电流控制装置以及用于驱动所述电磁线圈绕其轴向独立转动的驱动装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨乐平，徐良，张元文，朱彦伟，戚大伟，黄涣，蔡伟伟，敖厚军，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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