定子与浮动子接触点测量方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及磁悬浮系统技术领域，尤其是指一种定子与浮动子接触点测量方法、装置及存储介质。本发明专利技术所述的定子与浮动子接触点测量方法，首先确定定子与浮动子接触点(励磁电流

【技术实现步骤摘要】
定子与浮动子接触点测量方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及磁悬浮系统
，尤其是指一种定子与浮动子接触点测量方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在电磁轴承等磁悬浮系统中，为了检测定子与浮动子的机构间隙，常采用如下的方法：如图1所示，浮动子悬浮在悬浮系统设定的位置，通过悬浮系统指令不断改变浮动子悬浮位置，使浮动子的位置逐渐改变，直到与定子发生接触。
[0003]在以上过程中，随着浮动子位置的变化，悬浮系统内的磁通密度相应发生变化，磁通密度又与励磁电流基本成正比变化，而励磁电流便于测量，因此常用电流和浮动子位移的关系判断浮动子与定子的接触点。浮动子与定子未接触时，浮动子不受定子的支承力作用；当浮动子与定子发生接触时，浮动子挤压定子，从而受到定子的支承力作用。因此，浮动子与定子接触前后的电流
‑
位移变化趋势是不同的，电流
‑
位移关系理论上如图2所示，曲线的极值点(极大值或极小值)即对应浮动子与定子的接触点。
[0004]常用的接触点监测方式如图3所示，均匀选取位移点(图中x标出)，但这种方式难以准确取到电流
‑
位移曲线的极值点，影响测量精度；取点较盲目，浮动子可能位移较大，此时浮动子对定子挤压严重，容易损坏浮动子和定子结构，而此部分位移较大的数据对于判断接触点意义不大；浮动子对定子挤压严重时，接触力影响悬浮稳定性，可能造成悬浮不稳定，浮动子剧烈振动，影响测量精度，并可能损坏浮动子和定子结构。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中测量精度低且容易损坏浮动子和定子结构的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种定子与浮动子接触点测量方法，包括：
[0007]步骤一：获取满足预设条件的连续的多个悬浮位置点，确定定子与浮动子接触点在励磁电流
‑
浮动子位移曲线上的搜索区间；
[0008]步骤二：当搜索区间大小未达到位移阈值，和所述连续的多个悬浮位置点中存在两个相邻悬浮位置点的励磁电流差值大小未达到电流阈值时，则根据所述连续的多个悬浮位置点对应励磁电流间的大小关系，缩小所述搜索区间，更新所述连续的多个悬浮位置点；
[0009]步骤三：重复所述步骤二，直至更新后的多个悬浮位置点不满足所述步骤二的执行条件，则将更新后的搜索区间中间点输出为所述定子与浮动子接触点。
[0010]优选地，所述连续的多个悬浮位置点的数量为3。
[0011]优选地，所述预设条件包括连续的三个悬浮位置点中，中间位置的第二悬浮位置点对应的励磁电流最大。
[0012]优选地，所述步骤一的具体过程包括：
[0013]设定初始位移x1、位移步长Δx和初始迭代步数n＝1；
[0014]以所述位移步长改变浮动子的悬浮位置点x
n
，并记录对应的励磁电流i
n
；
[0015]计算当前连续的三个悬浮位置点是否满足所述预设条件，其计算表达式为：F＝(n>2)and(i
n
‑
i
n
‑1)(i
n
‑1‑
i
n
‑2)<0；
[0016]若当前连续的三个悬浮位置点不满足所述预设条件，则继续根据所述位移步长改变浮动子的悬浮位置点，并更新迭代步数，其计算表达式为：x
n+1
＝x
n
+Δx n＝n+1；
[0017]若当前连续的三个悬浮位置点满足所述预设条件，则将第一悬浮位置点到第三悬浮位置点在励磁电流
‑
浮动子位移曲线上的区间设置为定子与浮动子接触点的搜索区间，并进入所述步骤二。
[0018]优选地，所述记录对应的励磁电流包括：
[0019]确定所述浮动子是否处于稳定悬浮状态；
[0020]在所述浮动子处于稳定悬浮状态时，记录对应的励磁电流。
[0021]优选地，所述步骤三的具体过程包括：
[0022]若更新后的三个悬浮位置点不满足所述步骤二的执行条件，即：缩小后的搜索区间大小达到位移阈值，或更新后的任意两个相邻悬浮位置点的励磁电流差值大小均达到电流阈值，其公式表示为：F
‘
＝|x
(1)
‑
x
(3)
|≤ε
x or(|i
(1)
‑
i
(2)
|≤ε
i
and|i
(2)
‑
i
(3)
|≤ε
i
)，则将更新后的搜索区间中间点，即第二悬浮位置点，输出为定子与浮动子接触点；
[0023]其中，x
(1)
为第一悬浮位置点，x
(2)
为第二悬浮位置点，x
(3)
为第三悬浮位置点，i
(1)
为x
(1)
对应的励磁电流，i
21)
为x
(2)
对应的励磁电流，i
(3)
为x
(3)
对应的励磁电流，ε
x
为所述位移阈值，ε
i
为所述电流阈值。
[0024]优选地，所述根据所述连续的多个悬浮位置点对应励磁电流间的大小关系，缩小所述搜索区间，更新所述连续的多个悬浮位置点包括：
[0025]当第一悬浮位置点x
(1)
对应的励磁电流i
(1)
不大于第二悬浮位置点x
(2)
对应的励磁电流i
(2)
，且第一悬浮位置点x
(1
)对应的励磁电流i
(1)
大于第三悬浮位置点x
(3)
对应的励磁电流i
(3)
，或者第一悬浮位置点x
(1)
对应的励磁电流i
(1)
大于第二悬浮位置点x
(2)
对应的励磁电流i
(2)
，且第一悬浮位置点x
(1)
对应的励磁电流i
(1)
小于第三悬浮位置点x
(3)
对应的励磁电流i
(3)
时，将所述第一悬浮位置点记为x
‘
，将所述浮动子的悬浮位置点改变为x
‘’
＝λx
(3)
+
(1‑
λ)x
(1)
，并记录对应的励磁电流i
‘’
，其中，λ为区间因子；
[0026]对x
‘
，x
‘’
和第二悬浮位置点x
(2)
按照升序排序，重新记为所述第一悬浮位置点、所述第二悬浮位置点和所述第三悬浮位置点。
[0027]优选地，所述根据所述连续的多个悬浮位置点对应励磁电流间的大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，包括：步骤一：获取满足预设条件的连续的多个悬浮位置点，确定定子与浮动子接触点在励磁电流
‑
浮动子位移曲线上的搜索区间；步骤二：当搜索区间大小未达到位移阈值，和所述连续的多个悬浮位置点中存在两个相邻悬浮位置点的励磁电流差值大小未达到电流阈值时，则根据所述连续的多个悬浮位置点对应励磁电流间的大小关系，缩小所述搜索区间，更新所述连续的多个悬浮位置点；步骤三：重复所述步骤二，直至更新后的多个悬浮位置点不满足所述步骤二的执行条件，则将更新后的搜索区间中间点输出为所述定子与浮动子接触点。2.根据权利要求1所述的定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，所述连续的多个悬浮位置点的数量为3。3.根据权利要求2所述的定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，所述预设条件包括连续的三个悬浮位置点中，中间位置的第二悬浮位置点对应的励磁电流最大。4.根据权利要求3所述的定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，所述步骤一的具体过程包括：设定初始位移x1、位移步长Δx和初始迭代步数n＝1；以所述位移步长改变浮动子的悬浮位置点x
n
，并记录对应的励磁电流i
n
；计算当前连续的三个悬浮位置点是否满足所述预设条件，其计算表达式为：F＝(n>2)and(i
n
‑
i
n
‑1)(i
n
‑1‑
i
n
‑2)<0；若当前连续的三个悬浮位置点不满足所述预设条件，则继续根据所述位移步长改变浮动子的悬浮位置点，并更新迭代步数，其计算表达式为：x
n+1
＝x
n
+Δx n＝n+1；若当前连续的三个悬浮位置点满足所述预设条件，则将第一悬浮位置点到第三悬浮位置点在励磁电流
‑
浮动子位移曲线上的区间设置为定子与浮动子接触点的搜索区间，并进入所述步骤二。5.根据权利要求4所述的定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，所述记录对应的励磁电流包括：确定所述浮动子是否处于稳定悬浮状态；在所述浮动子处于稳定悬浮状态时，记录对应的励磁电流。6.根据权利要求4所述的定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程包括：若更新后的三个悬浮位置点不满足所述步骤二的执行条件，即：缩小后的搜索区间大小达到位移阈值，或更新后的任意两个相邻悬浮位置点的励磁电流差值大小均达到电流阈值，其公式表示为：F
‘
＝|x
(1)
‑
x
(3)
|≤ε
x or(|i
(1)
‑
i
(2)
|≤ε
i
and|i
(2)
‑
i
(3)
|≤ε
i
)，则将更新后的搜索区间中间点，即第二悬浮位置点，输出为定子与浮动子接触点；其中，x
(1)
为第一悬浮位置点，x
(2)
为第二悬浮位置点，x
(3)
为第三悬浮位置点，i
(1)
为x
(1)
对应的励磁电流，i
(2)
为x
(2)
对应的励磁电流，i
(3)
为x
(3)
对应的励磁电流，ε
x
为所述位移阈值，ε
i
为所述电流阈值。7.根据权利要求4所述的定子与浮动子接触点测量方法，其特征在于，所述根据所述连续的多个悬浮位置点对应励磁电流间的大小关系，缩小所述搜索区间，更新所述连续的多
个悬浮位置点包括：当第一悬浮位置点x
(1)
对应的励磁电流i
(1)
不大于第二悬浮位置点x...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙喆，时振刚，莫逆，
申请(专利权)人：清华大学华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：