本发明专利技术提供一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法、装置、介质及轴承控制器，所述方法包括：获取位移传感器检测的所述磁悬浮轴承的转子位移信号；根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值。本发明专利技术提供的方案能够实现稀疏贝叶斯学习对于转子位移的估计，解决信噪比低和样本小等条件下转子位移信号的处理问题。的处理问题。的处理问题。
【技术实现步骤摘要】
转子位移信号角度估计方法、装置、介质及轴承控制器
[0001]本专利技术涉及控制领域，尤其涉及一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法、装置、存储介质及轴承控制器。
技术介绍
[0002]随着新型电磁感应位移传感器的发展，磁轴承系统转子位移信号的获取不再是一个挑战。电磁感应耦合位移传感器通过LC谐振器与收发天线电磁耦合实现位移测量的传感技术，是基于电感式位移传感器原理的革新技术，对于磁轴承系统转子位移信号的处理则顺应成为磁轴承系统发展中不可或缺的一部分。目前,磁悬浮轴承系统所使用的位移传感器一般是无接触的电涡流式传感器，只能实现获取到位移信号，进而判断转子位置是否需要控制。
技术实现思路
[0003]本专利技术的主要目的在于克服上述相关技术的缺陷，提供一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法、装置、存储介质及轴承控制器，以解决相关技术只能实现获取到位移信号，判断转子位置是否需要控制的问题。
[0004]本专利技术一方面提供了一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法，包括：获取位移传感器检测的所述磁悬浮轴承的转子位移信号；根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值。
[0005]可选地，还包括：将得到的所述转子位移估计值与位移传感器检测的转子位移检测值进行比较，确定位移传感器是否故障。
[0006]可选地，根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值，包括：将获取的转子位移信号表示为位移信号矩阵，并将所述位移信号矩阵通过稀疏位移信号模型进行表示；对所述稀疏位移信号模型进行先验假设，并初始化超参数，所述超参数包括：信号方差和噪声精度；基于初始化的超参数利用 EM算法进行迭代运算，以对超参数进行更新，直到所述信号方差收敛；根据均值估计得到转子位移估计值。
[0007]可选地，初始化超参数，包括：假设信号方差服从独立的伽马分布，得到信号方差的伽马分布函数，作为初始化超参数；假设位移传感器接收到的位移信号的噪声为圆对称复高斯噪声，将其噪声精度建模为服从伽马分布的超参数。
[0008]本专利技术另一方面提供了一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计装置，包括：获取单元，用于获取位移传感器检测的所述磁悬浮轴承的转子位移信号；估计单元，用于根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值。
[0009]可选地，还包括：确定单元，用于将得到的所述转子位移估计值与位移传感器检测的转子位移检测值进行比较，确定位移传感器是否故障。
[0010]可选地，所述估计单元，根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值，包括：
[0011]将获取的转子位移信号表示为位移信号矩阵，并将所述位移信号矩阵通过稀疏位移信号模型进行表示；对所述稀疏位移信号模型进行先验假设，并初始化超参数，所述超参数包括：信号方差和噪声精度；基于初始化的超参数利用EM算法进行迭代运算，以对超参数进行更新，直到所述信号方差收敛；根据均值估计得到转子位移估计值。
[0012]可选地，所述估计单元，初始化超参数，包括：假设信号方差服从独立的伽马分布，得到信号方差的伽马分布函数，作为初始化超参数；假设位移传感器接收到的位移信号的噪声为圆对称复高斯噪声，将其噪声精度建模为服从伽马分布的超参数。
[0013]本专利技术又一方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
[0014]本专利技术再一方面提供了一种轴承控制器，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。所述轴承控制器具体可以为磁悬浮轴承控制器。
[0015]本专利技术再一方面提供了一种轴承控制器，包括前述任一所述的磁悬浮轴承转子位移信号角度估计装置。
[0016]根据本专利技术的技术方案，将转子位移信号角度估计的问题转换成稀疏贝叶斯学习算法的问题，通过稀疏信号模型进行稀疏贝叶斯推导，突破了稀疏重构方法在强转子位移信号分量下所受的性能局限性，实现了稀疏贝叶斯学习对于转子位移的估计算法，在根本上解决信噪比低和样本小等条件下转子位移信号的处理难点。进一步的，通过判断所估计的转子位移信号值与位移传感器直接获取的位移值的匹配度，判断通过估计值得到的位置是否为位移传感器直接检测到的位置，自动检测位移传感器是否故障，提高了磁轴承控制系统的可靠性能。
附图说明
[0017]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0018]图1是本专利技术提供的磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法的一实施例的方法示意图；
[0019]图2示出了根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计的步骤的一具体实施方式的流程图；
[0020]图3是本专利技术提供的磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法的一具体实施例的方法示意图；
[0021]图4是本专利技术提供的磁悬浮轴承转子位移信号角度估计装置的一实施例的结构框图；
[0022]图5示出了MUSIC算法和SBL算法的空间谱对比图；
[0023]图6示出了MUSIC、ESPRIT和SBL均方根误差随信噪比变化对比图；
[0024]图7示出了MUSIC、ESPRIT和SBL均方根误差随快拍数变化对比图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，本专利技术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，以便这里描述的本专利技术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。
[0027]本专利技术提供一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法。该方法可以在磁悬浮轴承的轴承控制器中实施，例如作为控制程序运行在磁轴承控制芯片DSP上。
[0028]图1是本专利技术提供的磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法的一实施例的方法示意图。
[0029]如图1所示，根据本专利技术的一个实施例，所述转子位移信号角度估本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计方法，其特征在于，包括：获取位移传感器检测的所述磁悬浮轴承的转子位移信号；根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将得到的所述转子位移估计值与位移传感器检测的转子位移检测值进行比较，确定位移传感器是否故障。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值，包括：将获取的转子位移信号表示为位移信号矩阵，并将所述位移信号矩阵通过稀疏位移信号模型进行表示；对所述稀疏位移信号模型进行先验假设，并初始化超参数，所述超参数包括：信号方差和噪声精度；基于初始化的超参数利用EM算法进行迭代运算，以对超参数进行更新，直到所述信号方差收敛；根据均值估计得到转子位移估计值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，初始化超参数，包括：假设信号方差服从复高斯分布，得到信号方差的伽马分布函数，作为初始化超参数；假设位移传感器接收到的位移信号的噪声为圆对称复高斯噪声，将其噪声精度建模为服从伽马分布的超参数。5.一种磁悬浮轴承转子位移信号角度估计装置，其特征在于，包括：获取单元，用于获取位移传感器检测的所述磁悬浮轴承的转子位移信号；估计单元，用于根据获取的转子位移信号利用稀疏贝叶斯学习算法进行转子位移信号角度估计，以得到转子位移估计值。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍玥潼，李雪，赵子静，陈俊能，
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：
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