旋转件的控制方法、系统及轴承的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种旋转件的控制方法、系统及轴承的控制方法，其中，旋转件的控制方法包括：获取旋转件识别信息和旋转状态信息；在旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息不匹配时，根据获取的旋转件识别信息更新比例积分微分神经网络模型的初值；利用旋转状态信息以及更新后的比例积分微分神经网络模型计算得到比例积分微分控制器的控制参数；利用比例积分微分控制器对旋转状态信息进行处理，得到旋转控制值，以对旋转件进行控制。通过更新初值，重新计算控制参数，实现了对不同旋转件的针对性控制。提高了旋转件控制系统的控制稳定性和程序普适性。本发明专利技术解决了控制参数选用不合理造成的旋转件控制系统稳定性下降的技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
旋转件的控制方法、系统及轴承的控制方法


[0001]本专利技术涉及旋转机械控制领域，具体而言，涉及一种旋转件的控制方法、系统及轴承的控制方法。

技术介绍

[0002]在各个领域中，时常需要使用能够发生旋转运动的机械设备，依靠机械设备驱动其他机构转动；例如离心机、减速箱和电机等。在该类旋转设备的使用过程中，需要控制设备内部旋转件的旋转状态。例如在磁悬浮电机中，需要控制磁悬浮轴承的旋转状态来保证磁悬浮电机的稳定输出。
[0003]在现有技术中，通常使用PID控制原理对旋转件进行控制，PID参数直接决定了旋转件控制系统的动态响应速度、控制带宽以及系统运行的稳定性。然而在现有技术中，大多采用人为设定PID参数的方式维持旋转件控制系统的运行。但是手动找到最优的PID参数难度较大，导致旋转件控制系统的稳定性下降。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种旋转件的控制方法、系统及轴承的控制方法，以至少解决由于PID参数选用不合理造成的旋转件控制系统稳定性下降的技术问题。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种旋转件的控制方法，包括：获取旋转件识别信息和旋转状态信息；在所述旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息不匹配时，根据所述获取的旋转件识别信息更新比例积分微分神经网络模型的初值；利用所述旋转状态信息以及更新后的所述比例积分微分神经网络模型计算得到比例积分微分控制器的控制参数；根据所述控制参数更新所述比例积分微分控制器并利用更新后的比例积分微分控制器对所述旋转状态信息进行处理，得到旋转控制值，以对旋转件进行控制。
[0006]可选地，所述利用所述旋转状态信息以及更新后的所述比例积分微分神经网络模型计算得到比例积分微分控制器的控制参数，包括：根据所述旋转状态信息中的位移偏差信息和所述比例积分微分神经网络模型的初值计算得到比例系数、积分系数和微分系数；将所述比例系数、积分系数和微分系数判定为所述控制参数，其中，所述控制参数与计算所述旋转控制值相关。
[0007]可选地，所述位移偏差信息包括当前采样时刻的位移偏差值、前一采样时刻的位移偏差值和前二采样时刻的位移偏差值。
[0008]可选地，在所述旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息不匹配时，所述方法还包括：计算所述初值中第一神经元加权系数与预设的第一偏置量值，得到积分系数阈值
区间；计算所述初值中第二神经元加权系数与预设的第二偏置量值，得到比例系数阈值区间；计算所述初值中第三神经元加权系数与预设的第三偏置量值，得到微分系数阈值区间。
[0009]可选地，在所述得到旋转控制值之后，所述方法还包括：将所述旋转控制值映射为电流目标值；将所述电流目标值与电流反馈值作差，得到电流偏差值；利用电流控制器对所述电流偏差值进行处理，得到控制电流；将所述控制电流传输给所述旋转件或用于控制旋转件旋转状态的电元器件。
[0010]可选地，在所述将所述控制电流传输给所述旋转件或用于控制旋转件旋转状态的电元器件之后，所述方法还包括：获取位移环中位移传感器采集的旋转件的实际位置信息；根据所述旋转件的实际位置信息与预设的参考位置信息，计算得到旋转件的位移偏差信息；利用所述比例积分微分神经网络模型和所述比例积分微分控制器对所述位移偏差信息进行处理，得到所述旋转控制值；利用所述位移环中的位置调节器对所述旋转控制值进行处理，得到所述电流目标值；根据电流环中电流传感器采集的线圈的电流反馈值和所述电流目标值，计算得到所述控制电流；利用所述控制电流生成实时占空比脉冲信号并传输给功率放大器，控制线圈电流；根据所述位移传感器采集所述实际位置信息的采集频率，在所述位移环和电流环构成的双闭环控制系统中迭代计算，以控制线圈电流对所述旋转件进行控制。
[0011]可选地，所述旋转件为磁悬浮轴承。
[0012]可选地，所述根据所述获取的旋转件识别信息更新比例积分微分神经网络模型的初值，包括：将所述旋转件识别信息上传给上位机；获取所述上位机下发的所述初值，其中，所述初值预先设置在所述上位机中且对应有所述旋转件识别信息，所述初值指所述比例积分微分神经网络模型的神经元加权系数；将所述比例积分微分神经网络模型中的原始初值替换为所述上位机下发的所述初值。
[0013]可选地，所述旋转件识别信息包括旋转件体积信息和旋转件质量信息；在所述获取旋转件识别信息之后，所述方法还包括：判断所述旋转件体积信息是否与当前响应的旋转件识别信息中的旋转件体积信息相同；判断所述旋转件质量信息是否与当前响应的旋转件识别信息中的旋转件质量信
息相同；若均相同，则判定所述旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息匹配；否则，判定所述旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息不匹配。
[0014]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种旋转件的控制系统，包括：比例积分微分神经网络模型、比例积分微分控制器、电流控制器、功率放大器、线圈、旋转件、电流传感器和位移传感器；所述比例积分微分神经网络模型与所述比例积分微分控制器连接，用于计算所述比例积分微分控制器的控制参数；所述比例积分微分控制器与所述电流控制器和所述位移传感器连接，用于将原始的控制参数替换为所述比例积分微分神经网络模型传输的所述控制参数，并根据所述位移传感器传输的位移反馈值计算旋转控制值；所述电流控制器与所述功率放大器连接，用于根据所述旋转控制值生成脉冲信号；所述功率放大器与所述线圈连接，用于根据所述脉冲信号生成控制电流，并将所述控制电流传输至所述线圈；所述线圈与所述旋转件连接，用于根据所述控制电流控制所述旋转件的旋转状态；所述电流传感器用于采集所述线圈中的电流并生成反馈电流值；所述位移传感器用于采集所述旋转件的位置并生成位移反馈值；所述旋转件的控制系统在对所述旋转件进行控制时采用上述所述旋转件的控制方法。
[0015]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述所述旋转件的控制方法。
[0016]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述所述旋转件的控制方法。
[0017]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种磁悬浮轴承的控制方法，包括：获取轴承识别信息和轴承旋转状态信息；在所述轴承识别信息与当前响应的轴承识别信息不匹配时，根据所述获取的轴承识别信息更新比例积分微分神经网络模型的初值；利用所述轴承旋转状态信息以及更新后的所述比例积分微分神经网络模型计算得到比例积分微分控制器的控制参数；根据所述控制参数更新所述比例积分微分控制器并利用更新后的比例积分微分控制器对所述轴承旋转状态信息进行处理，得到轴承控制值，以对磁悬浮轴承的位置进行修改。
[0018]在本专利技术实施例中，采用替换比例积分微分神经网络模型初值的方式，通过获取旋转件识别信息判断需要控制的旋转件是否发生了变更，并在确定发生变更后，更新比例积分微分神经网络模型的初值，使比例积分微分神经网络本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转件的控制方法，其特征在于，包括：获取旋转件识别信息和旋转状态信息；在所述旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息不匹配时，根据所述获取的旋转件识别信息更新比例积分微分神经网络模型的初值；利用所述旋转状态信息以及更新后的所述比例积分微分神经网络模型计算得到比例积分微分控制器的控制参数；根据所述控制参数更新所述比例积分微分控制器并利用更新后的比例积分微分控制器对所述旋转状态信息进行处理，得到旋转控制值，以对旋转件进行控制。2.根据权利要求1所述的旋转件的控制方法，其特征在于，所述利用所述旋转状态信息以及更新后的所述比例积分微分神经网络模型计算得到比例积分微分控制器的控制参数，包括：根据所述旋转状态信息中的位移偏差信息和所述比例积分微分神经网络模型的初值计算得到比例系数、积分系数和微分系数；将所述比例系数、积分系数和微分系数判定为所述控制参数，其中，所述控制参数与计算所述旋转控制值相关。3.根据权利要求2所述的旋转件的控制方法，其特征在于，所述位移偏差信息包括当前采样时刻的位移偏差值、前一采样时刻的位移偏差值和前二采样时刻的位移偏差值。4.根据权利要求2所述的旋转件的控制方法，其特征在于，在所述旋转件识别信息与当前响应的旋转件识别信息不匹配时，所述方法还包括：计算所述初值中第一神经元加权系数与预设的第一偏置量值，得到积分系数阈值区间；计算所述初值中第二神经元加权系数与预设的第二偏置量值，得到比例系数阈值区间；计算所述初值中第三神经元加权系数与预设的第三偏置量值，得到微分系数阈值区间。5.根据权利要求1所述的旋转件的控制方法，其特征在于，在所述得到旋转控制值之后，所述方法还包括：将所述旋转控制值映射为电流目标值；将所述电流目标值与电流反馈值作差，得到电流偏差值；利用电流控制器对所述电流偏差值进行处理，得到控制电流；将所述控制电流传输给所述旋转件或用于控制旋转件旋转状态的电元器件。6.根据权利要求5所述的旋转件的控制方法，其特征在于，在所述将所述控制电流传输给所述旋转件或用于控制旋转件旋转状态的电元器件之后，所述方法还包括：获取位移环中位移传感器采集的旋转件的实际位置信息；根据所述旋转件的实际位置信息与预设的参考位置信息，计算得到旋转件的位移偏差信息；利用所述比例积分微分神经网络模型和所述比例积分微分控制器对所述位移偏差信息进行处理，得到所述旋转控制值；利用所述位移环中的位置调节器对所述旋转控制值进行处理，得到所述电流目标值；
根据电流环中电流传感器采集的线圈的电流反馈值和所述电流目标值，计算得到所述控制电流；利用所述控制电流生成实时占空比脉冲信号并传输给功率放大器，控制线圈电流；根据所述位移传感器采集所述实际位置信息的采集频率，在所述位移环和电流环构成的双闭环控制系统中迭代计算，以控制线圈电流对所述旋转件进行控制。7.根据权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，陈俊能，胡叨福，
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：