一种磁悬浮系统及其控制方法、装置和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁悬浮系统的控制方法、装置、磁悬浮系统和存储介质，该方法包括：在转子与磁轴承之间已完成装配的情况下，获取用于激励转子的当前激励信号；在当前激励信号对转子的激励作用下，获取磁轴承的当前电磁参数，并获取转子的当前位移参数；根据与设定频率范围内的一组当前频率对应的一组磁轴承的当前电磁参数、以及一组转子的当前位移参数，确定转子的当前数学模型；根据转子的当前数学模型，确定转子的当前控制参数，以根据转子的当前控制参数控制转子启动。该方案，通过给予转子一组激励信号，进而根据获得的磁轴承电磁力和转子位移信号确定转子当前状态，有利于提升磁悬浮系统的启动可靠性。磁悬浮系统的启动可靠性。磁悬浮系统的启动可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮系统及其控制方法、装置和存储介质


[0001]本专利技术属于磁悬浮
，具体涉及一种磁悬浮系统的控制方法、装置、磁悬浮系统和存储介质，尤其涉及一种磁悬浮系统的磁悬浮系统转子模型在线辨识方法、装置、磁悬浮系统和存储介质。

技术介绍

[0002]在磁悬浮系统中，磁悬浮轴承转子系统具有超高速、超弯曲临界转速的优势。但随着转速不断升高、逼近甚至跨越弯曲临界转速，转子逐渐由刚性过度到柔性，此时磁悬浮轴承转子系统的动力学特性是研究难点。跨越临界转速时，为达到较好的控制效果，首先应得到准确的转子数学模型，再随之对该运行情况下的最优参数进行匹配。
[0003]相关方案中，测量转子数学模型的方法是通过傅里叶分析仪。傅里叶分析仪配有加速度传感器和力锤，将加速度传感器安装在单个转子上，通过人为手持力锤敲击转子给予转子一确定的激振力，通过傅里叶分析仪得到转子数学模型。该测量转子数学模型的方法通常只适用于单个转子，当转子已装入定子内，完成磁悬浮压缩机装配，将没有切实可行的方法获得转子模型。特别的，磁悬浮压缩机常运行于恶劣环境下，如果出现碰轴事件，将引发转子本身形状改变，随之转子原本的数学模型也会发生变化，与转子最初的数学模型将大不相同，继而之前的控制参数也将不再适用，影响了磁悬浮系统的启动可靠性。
[0004]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种磁悬浮系统的控制方法、装置、磁悬浮系统和存储介质，以解决当磁悬浮系统的转子装配入轴后无法有效辨识转子模型而获取转子当前状态，从而无法根据转子当前状态对转子的控制参数进行合理调节，影响了磁悬浮系统的启动可靠性的问题，达到通过给予转子一组激励信号，进而根据获得的磁轴承电磁力和转子位移信号确定转子当前状态，有利于提升磁悬浮系统的启动可靠性的效果。
[0006]本专利技术提供一种磁悬浮系统的控制方法中，所述磁悬浮系统，具有磁轴承和转子；所述磁悬浮系统的控制方法，包括：在所述转子与所述磁轴承之间已完成装配的情况下，获取用于激励所述转子的当前激励信号；其中，用于激励所述转子的当前激励信号，是与设定频率范围中的一个频率对应的激励信号，该一个频率记为当前频率；所述设定频率范围，是用于对所述转子的当前数学模型进行在线识别的频率范围；在所述当前激励信号对所述转子的激励作用下，获取所述磁轴承的当前电磁参数，并获取所述转子的当前位移参数；根据与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数、以及一组所述转子的当前位移参数，确定所述转子的当前数学模型；根据所述转子的当前数学模型，确定所述转子的当前控制参数，以根据所述转子的当前控制参数控制所述转子启动。
[0007]在一些实施方式中，获取用于激励所述转子的当前激励信号，包括：获取由上位机
提供给所述转子的用于激励所述转子的当前激励信号；其中，上位机提供给所述转子的当前激励信号，是按所述设定频率范围的设定频率下限至设定频率上限的频率上升方向，或按所述设定频率范围的设定频率上限至设定频率下限的频率下降方向，确定所述设定频率范围中的当前频率，并基于所述设定频率范围中的当前频率确定的激励信号。
[0008]在一些实施方式中，其中，在所述磁轴承与所述转子之间的气隙中，设置有霍尔传感器；所述当前电磁参数，包括：当前电磁力；获取所述磁轴承的当前电磁参数，包括：获取由所述霍尔传感器采集到的所述磁轴承的磁通量，进而根据所述磁轴承的磁通量，确定所述磁轴承的当前电磁力；和/或，获取所述转子的当前位移参数，包括：获取由位移传感器采集到的位移电压信号，根据所述位移电压信号确定所述转子的位移信号，作为所述转子的当前位移参数。
[0009]在一些实施方式中，根据与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数、以及一组所述转子的当前位移参数，确定所述转子的当前数学模型，包括：根据与所述设定频率范围内的当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数，确定该组所述磁轴承的当前电磁参数中的最大电磁参数与最小电磁参数，将所述最大电磁参数与所述最小电磁参数之间的差值，确定为该组所述磁轴承的当前电磁参数的电磁力峰峰值，记为与所述设定频率范围内的当前频率对应的当前电磁力峰峰值；根据与所述设定频率范围内的当前频率对应的一组所述转子的当前位移参数，确定该组所述转子的当前位移参数中的最大位移参数与最小位移参数，将所述最大位移参数与所述最小位移参数之间的差值，确定为该组所述转子的当前位移参数的位移峰峰值，记为与所述设定频率范围内的当前频率对应的当前位移峰峰值；根据与所述设定频率范围内的当前频率对应的所述当前电磁力峰峰值、以及所述当前电磁力峰峰值，确定所述设定频率范围内的当前频率下的幅值，记为与所述设定频率范围内的当前频率对应的当前幅值；以此循环，直至确定与所述设定频率范围内的所有当前频率对应的所有当前幅值，作为与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组当前幅值；将与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组当前幅值在设定坐标系统中形成的曲线，确定为所述转子的当前数学模型。
[0010]在一些实施方式中，根据所述转子的当前数学模型，确定所述转子的当前控制参数，包括：确定所述转子的当前数学模型中的当前一阶弯曲模态频率；确定所述当前一阶弯曲模态频率与理论阶弯曲模态频率之间差值的绝对值是否大于设定阈值；若所述当前一阶弯曲模态频率与理论阶弯曲模态频率之间差值的绝对值大于设定阈值，则调节所述转子的历史控制参数，得到调节控制参数，并将所述调节控制参数作为所述转子的当前控制参数；若所述当前一阶弯曲模态频率与理论阶弯曲模态频率之间差值的绝对值小于或等于设定阈值，则将所述转子的历史控制参数，作为所述转子的当前控制参数。
[0011]与上述方法相匹配，本专利技术另一方面提供一种磁悬浮系统的控制装置中，所述磁悬浮系统，具有磁轴承和转子；所述磁悬浮系统的控制装置，包括：获取单元，被配置为在所述转子与所述磁轴承之间已完成装配的情况下，获取用于激励所述转子的当前激励信号；其中，用于激励所述转子的当前激励信号，是与设定频率范围中的一个频率对应的激励信号，该一个频率记为当前频率；所述设定频率范围，是用于对所述转子的当前数学模型进行在线识别的频率范围；所述获取单元，还被配置为在所述当前激励信号对所述转子的激励作用下，获取所述磁轴承的当前电磁参数，并获取所述转子的当前位移参数；控制单元，被
配置为根据与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数、以及一组所述转子的当前位移参数，确定所述转子的当前数学模型；所述控制单元，还被配置为根据所述转子的当前数学模型，确定所述转子的当前控制参数，以根据所述转子的当前控制参数控制所述转子启动。
[0012]在一些实施方式中，所述获取单元，获取用于激励所述转子的当前激励信号，包括：获取由上位机提供给所述转子的用于激励所述转子的当前激励信号；其中，上位机提供给所述转子的当前激励信号，是按所述设定频率范围的设定频率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮系统的控制方法，其特征在于，所述磁悬浮系统，具有磁轴承和转子(2)；所述磁悬浮系统的控制方法，包括：在所述转子(2)与所述磁轴承之间已完成装配的情况下，获取用于激励所述转子(2)的当前激励信号；其中，用于激励所述转子(2)的当前激励信号，是与设定频率范围中的一个频率对应的激励信号，该一个频率记为当前频率；所述设定频率范围，是用于对所述转子(2)的当前数学模型进行在线识别的频率范围；在所述当前激励信号对所述转子(2)的激励作用下，获取所述磁轴承的当前电磁参数，并获取所述转子(2)的当前位移参数；根据与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数、以及一组所述转子(2)的当前位移参数，确定所述转子(2)的当前数学模型；根据所述转子(2)的当前数学模型，确定所述转子(2)的当前控制参数，以根据所述转子(2)的当前控制参数控制所述转子(2)启动。2.根据权利要求1所述的磁悬浮系统的控制方法，其特征在于，获取用于激励所述转子(2)的当前激励信号，包括：获取由上位机提供给所述转子(2)的用于激励所述转子(2)的当前激励信号；其中，上位机提供给所述转子(2)的当前激励信号，是按所述设定频率范围的设定频率下限至设定频率上限的频率上升方向，或按所述设定频率范围的设定频率上限至设定频率下限的频率下降方向，确定所述设定频率范围中的当前频率，并基于所述设定频率范围中的当前频率确定的激励信号。3.根据权利要求1所述的磁悬浮系统的控制方法，其特征在于，其中，在所述磁轴承与所述转子(2)之间的气隙中，设置有霍尔传感器(1)；所述当前电磁参数，包括：当前电磁力；获取所述磁轴承的当前电磁参数，包括：获取由所述霍尔传感器(1)采集到的所述磁轴承的磁通量，进而根据所述磁轴承的磁通量，确定所述磁轴承的当前电磁力；和/或，获取所述转子(2)的当前位移参数，包括：获取由位移传感器采集到的位移电压信号，根据所述位移电压信号确定所述转子(2)的位移信号，作为所述转子(2)的当前位移参数。4.根据权利要求1所述的磁悬浮系统的控制方法，其特征在于，根据与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数、以及一组所述转子(2)的当前位移参数，确定所述转子(2)的当前数学模型，包括：根据与所述设定频率范围内的当前频率对应的一组所述磁轴承的当前电磁参数，确定该组所述磁轴承的当前电磁参数中的最大电磁参数与最小电磁参数，将所述最大电磁参数与所述最小电磁参数之间的差值，确定为该组所述磁轴承的当前电磁参数的电磁力峰峰值，记为与所述设定频率范围内的当前频率对应的当前电磁力峰峰值；根据与所述设定频率范围内的当前频率对应的一组所述转子(2)的当前位移参数，确定该组所述转子(2)的当前位移参数中的最大位移参数与最小位移参数，将所述最大位移参数与所述最小位移参数之间的差值，确定为该组所述转子(2)的当前位移参数的位移峰峰值，记为与所述设定频率范围内的当前频率对应的当前位移峰峰值；
根据与所述设定频率范围内的当前频率对应的所述当前电磁力峰峰值、以及所述当前电磁力峰峰值，确定所述设定频率范围内的当前频率下的幅值，记为与所述设定频率范围内的当前频率对应的当前幅值；以此循环，直至确定与所述设定频率范围内的所有当前频率对应的所有当前幅值，作为与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组当前幅值；将与所述设定频率范围内的一组当前频率对应的一组当前幅值在设定坐标系统中形成的曲线，确定为所述转子(2)的当前数学模型。5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁悬浮系统的控制方法，其特征在于，根据所述转子(2)的当前数学模型，确定所述转子(2)的当前控制参数，包括：确定所述转子(2)的当前数学模型中的当前一阶弯曲模态频率；确定所述当前一阶弯曲模态频率与理论阶弯曲模态频率之间差值的绝对值是否大于设定阈值；若所述当前一阶弯曲模态频率与理论阶弯曲模态频率之间差值的绝对值大于设定阈值，则调节所述转子(2)的历史控制参数，得到调节控制参数，并将所述调节控制参数作为所述转子(2)的当前控制参数；若所述当前一阶弯曲模态频率与理论阶弯曲模态频率之间差值的绝对值小于或等于设定阈值，则将所述转子(2)的历史控制参数，作为所述转子(2)的当前控制参数。6.一种磁悬浮系统的控制装置，其特征在于，所述磁悬浮系统，具有磁轴承和转子(2)；所述磁悬浮系统的控制装置，包括：获取单元，被配置为在所述转子(2)与所述磁轴承之间已完成装配的情况下，获取用于激励所述转子(2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑安琪，贺永玲，林润方，
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：