一种悬磁浮磁滞的补偿方法，其特征在于， 该方法具体步骤如下： Ａ．使用传感器测出偏移量； Ｂ．使用控制器产生差动控制信号，并判断需要退磁的控制信号； Ｃ．对步骤Ｂ中产生的需要退磁的控制信号进行加权处理； Ｄ．使用功率放大器产生分别产生加磁和退磁的励磁电流； Ｅ．步骤Ｄ中产生的励磁电流使差动电磁铁产生的磁感应强度增加量与减小量相等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁悬浮的电磁力控制，更具体地说，涉及一种悬磁浮磁滞 的补偿方法。
技术介绍
磁悬浮轴承和电磁带钢稳定系统的工作原理基本相同，请参阅图l所示，被悬浮物l在外界扰动下会偏离原来的平衡位置，偏离量由传感器3a 和3b测出，控制器5根据偏离量产生差动控制信号("。+A")和("。-一，功放 4a和4b将控制信号转换成线圈6a和6b的励磁电流"+ ")和(70-A')，励磁 电流分别使电磁铁2a和2b产生差动磁场，被悬浮物l在差动磁场中受磁 场合力作用下，方向指向平衡位置，从而使被悬浮物l恢复到平衡位置。 但是在实际过程中存在磁滞现象，请参阅图2所示，当被悬浮物偏离平衡 位置时，差动电磁铁中的一个电磁铁线圈电流增加Ai,相应磁场强度增加 了AH、磁感应强度增大了AB;而另一个电磁铁线圏电流减小Ai，相应磁场 强度减少AH,由于B-H特性曲线是一条具有方向性的闭合曲线，磁感应强 度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化，所以B随H增加与减小不是 沿同一条曲线，因此相应的磁感应强度并没有减小AB，而是减小了AB'， 磁感应强度的增加和减少不相等会导致在两个差动电磁铁分别产生的加磁 与退磁在相位上不同步、在大小上有差别，导致增加的磁力与减小的磁力 不相等，无法确保被悬浮物恢复到平衡位置。目前，通常一般釆用矫顽力小、饱和磁通密度髙的软磁材料制作差动 电磁铁，由于该种材料的磁滞回线面积小、B-H特性的非线性减弱，使得 差动电磁铁产生的磁感应强度基本相同，使加磁与退磁也容易做到相等， 所以该方法能够满足大部分磁悬浮轴承的磁滞的补偿。但是对于磁悬浮带 钢等，由于磁路中气隙大，B-H特性的非线性增强，差动电磁铁产生的磁 感应强度很难保正相等，使加磁与退磁不同步、不相等，导致电磁力的增加和减少不相等，无法确保被悬浮物恢复到平衡位置，从而增加了控制难 度，降低了磁悬浮系统的稳定性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述的差动电磁铁产生的加磁与退磁不同步、 不相等，无法确保悬浮物恢复到平衡位置，增加了控制难度，降低了磁悬 浮的稳定性的缺点，本专利技术的目的是提供，该方法 简单方便，能够使磁悬浮系统的稳定性增强。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案 方案一，该包括以下步骤A. 使用传感器测出偏移量；B. 使用控制器产生差动控制信号，并判断需要退磁的控制信号； C对步骤B中产生的需要退磁的控制信号进行加权处理；D. 使用功率放大器产生分别产生加磁和退磁的励磁电流；E. 步骤D中产生的励磁电流使差动电磁铁产生的磁感应强度增加量 与减小量相等.较佳地，所述的步骤C中的加权处理为将控制信号乘以加权因子。 较佳地，所述的加权因子的计算步骤如下 Cl.绘制差动电磁铁的铁芯材料的磁化B-H特性曲线； C2.对磁化B-H特性曲线在静态工作点进行线性化处理，分别得到差 动电磁铁的加磁和退磁的斜率； C3.计算出加权因子。较佳地，所述的步骤C3中加权因子的计算公式为其中/t为加权因子，/t,为铁芯的加磁斜率，、为铁芯的退磁斜率；较佳地，所述的步骤D中的加磁和退磁的励磁电流的增加量和减小量不同。方案二，该具体步骤如下-.A.在两个差动电磁铁上分别增加补偿线圈以及根应的补偿功率放大器；8.使用传感器测出偏移畺；C使用控制器产生差动控制信号，并判断需要退磁的控制信号；D. 使用控制器产生补偿信号；E. 使用相应的补偿功率放大器将对步骤D中产生的补偿信号转换成 补偿线圈的补偿电流；F. 补偿电流产生补偿电磁感应，使差动电磁铁产生的磁感应强度增加 量与减小量相等。较佳地，所述的步骤的D中的补偿电流的计算步骤如下 Dl.绘制差动电磁铁的铁芯材料的磁化B-H特性曲线； D2.对磁化B-H特性曲线在静态工作点进行线性化处理，分别得到差 动电磁铁的加磁和退磁的斜率； D3.计算出补偿电流。较佳地，所述的步骤的D3中补偿电流的计算公式为Al"= & "2， (*i>*2) 先2其中A/"为补偿电流，jfc,为铁芯的加磁斜率，、为铁芯的退磁斜率，A/为 相应差动电磁铁的励磁电流的增量。较佳地，所述的补偿电流与相应差动电磁铁的励磁电流方向相反。 在上述技术方案中，本专利技术的使用了传感器测出偏移量；使用控制器产生差动控制信号，并判断需要退磁的控制信号； 对需要退磁的控制信号进行加权处理；使用功率放大器产生分别产生加磁 和退磁的励磁电流；励磁电流使差动电磁铁产生的磁感应强度增加量与减 小量相等。本专利技术的还在两个差动电磁铁上分别增 加了补偿线圈以及相应的补偿功率放大器；使用传感器测出偏移量；使用 控制器产生差动控制信号，并判断需要退磁的控制信号；使用控制器产生 补偿信号；使用相应的补偿功率放大器将对步骤D中产生的补偿信号转换 成补偿线圈的补偿电流；补偿电流产生补偿电磁感应，使差动电磁铁产生 的磁感应强度增加量与减小量相等。釆用本专利技术对悬磁浮磁滞的补偿，简单方便，稳定可靠，能够使差动电磁铁产生的磁感应强度增加i与减小量 相等，使加磁与退磁同步并相等，确保被悬浮物恢复到平衡位置，从而提 髙了磁悬浮系统的稳定性。附图说明图l是现有技术磁悬浮的工作原理示意图；图2是现有技术磁悬浮的B-H特性曲线示意图；图3是本专利技术的方案一原理示意困；图4是本专利技术的方案一流程示意框图；图5是本专利技术的方案一的B-H特性曲线示意图；图6是本专利技术的方案二原理示意图；图7是本专利技术的方案二流程示意框图；图8是本专利技术的方案二的B-H特性曲线示意图.具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。 实施例1采用对需要退磁的控制信号进行加权处理的方法，即软件化方法。 请结合图3、图4所示，当被悬浮物l在外界扰动下偏离原来的平衡 位置时，使用传感器3a和3b测出偏离量，然后使用控制器5根据偏离量产生差动控制信号"+a")和("0—a")，从中判断出需要退磁的控制信号为 ("。-^)，对控制信号"—^)进行加权处理，乘以一个加权因子^获得为 ("。-^)的控制信号，使用功率放大器4a将控制信号("q+a")转换成线圈6a的励磁电流"+ a')，使用功率放大器4b将控制信号"一aa")转换成线圈6b的励磁电流"-M0，请再结合图5所示，由于需要加磁的差动电磁 铁2a的磁感应强度的增加量"与需要退磁的差动电磁铁2b的磁感应强度 的减小量Mz'不相等，便可使产生的电磁铁磁感应强度增加量与减小量相等为AB，使两差动电磁铁2a和2b分别产生的加磁与退磁在相位上同步、在大小相等，从而使差动电磁铁增加与减小的电磁力相等，确保被悬浮物1恢复到平衡位置。请再参阅图5所示，加权因子^的计算步骤为先通过 实验讲究，給制出羞动电磁铁的铁忿粉嵙的磁化B-H牿'14曲蘇，^j^^磁 化B-H特性曲线在静态工作点进行线性化处理，分别得到差动电磁铁的加磁的斜率S和退磁的斜率&，最后通过计算公式计算出加权因子A。计算加权因子^采用的公式为 ^ ,其中A为加权因子，A，为铁芯的加磁斜率， 、为铁芯的退磁斜率，加磁斜率A大于退磁斜率^。 实施例2采用增加补偿线圈以及相应的补偿功率放大器来增加补偿电流的方法，即硬件化方法。请结合图6、图7所示，在差动电磁铁2a上增加一个补偿线围7a以及与补偿线圈7a相应的补偿功率放大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种悬磁浮磁滞的补偿方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：Ａ．使用传感器测出偏移量；Ｂ．使用控制器产生差动控制信号，并判断需要退磁的控制信号；Ｃ．对步骤Ｂ中产生的需要退磁的控制信号进行加权处理；Ｄ．使用功率放大器产生分别产生加磁和退磁的励磁电流；Ｅ．步骤Ｄ中产生的励磁电流使差动电磁铁产生的磁感应强度增加量与减小量相等。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈培林，徐龙祥，王泽济，金超武，张永杰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：31
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