CN105322823A - 低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法，包括如下步骤：1)将电阻应变片粘贴在磁力控制系统中的各段磁路材料上；2)对电阻应变片进行编码；3)A和B应变信号采集；4)C应变信号采集与识别；5)应变补偿反馈。本发明能够使永磁力控制系统的输出磁力稳定性高，补偿方法简单。
Description
【技术领域】
本发明涉及磁力控制方法的技术领域，特别是磁力控制过程中温度干扰误差补偿方法的技术领域。
【背景技术】
磁力控制原理多种多样，基本可分为永磁力控制和电磁力控制两种形式，其中永磁力控制具有发热少、低功耗的特点，所以在长期悬浮支撑场合应用较有优势。
永磁力控制系统包括超磁致伸缩棒、位于超磁致伸缩棒两端并与超磁致伸缩棒垂直的定轭、位于两个定轭之间并与超磁致伸缩棒平行的永磁铁和位于两个定轭另一端的动轭，动轭和定轭端部之间有气隙；还包括与超磁致伸缩棒同轴分布的压电叠堆，以及可控制压电叠堆的控制器。
超磁致伸缩棒的材质是超磁致伸缩材料，具有逆磁致伸缩效应，即在受到压力而产生应变时，材料内部会产生一定的磁场强度。
永磁力控制系统中的动力核心原件是永磁铁，在永磁铁所在的磁路中，磁介质的磁阻特性受多种因素的干扰，其中温度是一种干扰较强的因素，主要是通过热固耦合作用，材料受温度高低变化产生干扰应变，从而导致磁路中磁通量变化，影响输出磁力的稳定性。
【发明内容】
本发明的目的就是提供一种在永磁力控制过程中温度干扰导致误差的补偿方法，能够使永磁力控制系统的输出磁力稳定性高，补偿方法简单。
为实现上述目的，本发明提出了一种低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法，所述温度控制系统包括超磁致伸缩棒、位于超磁致伸缩棒两端并与超磁致伸缩棒垂直的定轭、位于两个定轭之间并与超磁致伸缩棒平行的永磁铁和位于两个定轭另一端的动轭，动轭和定轭端部之间有气隙，还包括与超磁致伸缩棒同轴分布的压电叠堆，以及可控制压电叠堆的控制器；其特征是：所述低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法包括如下步骤：
1)将电阻应变片粘贴在磁力控制系统中的各段磁路材料上；
具体的，所述电阻应变片分别粘贴在定轭、永磁铁和超磁致伸缩棒上；
2)对电阻应变片进行编码；
具体的，定轭、永磁铁和超磁致伸缩棒上的电阻应变片分别编号为A、B和C；
3)A和B应变信号采集；
具体的，定轭上的电阻应变片A和永磁铁上的电阻应变片B分别采集定轭、永磁铁的应变量，采集信号输入控制器；
4)C应变信号采集与识别；
具体的，超磁致伸缩棒上的电阻应变片C采集超磁致伸缩棒的应变信号，将此应变信号的发生时间序列与控制器对压电堆叠的驱动控制时间序列进行校核识别，若时间序列不重合，则判定C应变信号为有效信号，并将此有效信号输出到控制器；
5)应变补偿反馈；
具体的，控制器按照设定的频率对外部输入的应变信号进行扫描，读取到应变信号后，根据信号所属编码，判断发生应变的材料磁导率变化量，从而计算磁路中磁通量的变化量，然后控制器控制压电叠堆改变对超磁致伸缩棒的施加压力，从而对磁路中的变化磁通量进行反向补偿。
作为优选，所述步骤1中的电阻应变片均沿着磁路材料的长度方向进行粘贴。
本发明的有益效果：本发明通过将温度对磁路材料的热固耦合作用导致的应变通过编码的电阻应变片进行采集，并通过控制器计算后由压电叠堆改变对超磁致伸缩棒的施加压力将磁路中磁通变化量进行反向补偿，从而可以维护磁力控制系统的输出磁力的稳定性，控制过程简单。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明中温度干扰误差补偿方法的流程示意图。
【具体实施方式】
参阅图1，本发明提出了一种低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法，所述温度控制系统包括超磁致伸缩棒、位于超磁致伸缩棒两端并与超磁致伸缩棒垂直的定轭、位于两个定轭之间并与超磁致伸缩棒平行的永磁铁和位于两个定轭另一端的动轭，动轭和定轭端部之间有气隙，还包括与超磁致伸缩棒同轴分布的压电叠堆，以及可控制压电叠堆的控制器；其特征是：所述低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法包括如下步骤：
1)将电阻应变片粘贴在磁力控制系统中的各段磁路材料上；
具体的，所述电阻应变片分别粘贴在定轭、永磁铁和超磁致伸缩棒上；
较优的，所述电阻应变片均沿着材料的长度方向进行粘贴，这样可以最大限度的检测到因温度而使材料本身产生的应变。
2)对电阻应变片进行编码；
具体的，定轭、永磁铁和超磁致伸缩棒上的电阻应变片分别编号为A、B和C；编号后，控制器可以将采集到的应变信号与材料的磁导率进行关联，在特定应变下，根据材料磁导率与材料应变之间的关系求出因特定应变而导致的磁通量的变化量。
3)A和B应变信号采集；
具体的，定轭上的电阻应变片A和永磁铁上的电阻应变片B分别采集定轭、永磁铁的应变量，采集信号输入控制器；
4)C应变信号采集与识别；
具体的，超磁致伸缩棒上的电阻应变片C采集超磁致伸缩棒的应变信号，将此应变信号的发生时间序列与控制器对压电堆叠的驱动控制时间序列进行校核识别，若时间序列不重合，则判定C应变信号为有效信号，并将此有效信号输出到控制器；
5)应变补偿反馈；
具体的，控制器按照设定的频率对外部输入的应变信号进行扫描，读取到应变信号后，根据信号所属编码，判断发生应变的材料磁导率变化量，从而计算磁路中磁通量的变化量，然后控制器控制压电叠堆改变对超磁致伸缩棒的施加压力，从而对磁路中的变化磁通量进行反向补偿。
本发明，通过将温度对磁路材料的热固耦合作用导致的应变通过编码的电阻应变片进行采集，并通过控制器计算后由压电叠堆改变对超磁致伸缩棒的施加压力将磁路中磁通变化量进行反向补偿，从而可以维护磁力控制系统的输出磁力的稳定性，控制过程简单。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法，所述温度控制系统包括超磁致伸缩棒、位于超磁致伸缩棒两端并与超磁致伸缩棒垂直的定轭、位于两个定轭之间并与超磁致伸缩棒平行的永磁铁和位于两个定轭另一端的动轭，动轭和定轭端部之间有气隙，还包括与超磁致伸缩棒同轴分布的压电叠堆，以及可控制压电叠堆的控制器，其特征在于：所述低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法包括如下步骤：
1)将电阻应变片粘贴在磁力控制系统中的各段磁路材料上；具体的，所述电阻应变片分别粘贴在定轭、永磁铁和超磁致伸缩棒上；
2)对电阻应变片进行编码；具体的，定轭、永磁铁和超磁致伸缩棒上的电阻应变片分别编号为A、B和C；
3)A和B应变信号采集；具体的，定轭上的电阻应变片A和永磁铁上的电阻应变片B分别采集定轭、永磁铁的应变量，采集信号输入控制器；
4)C应变信号采集与识别；具体的，超磁致伸缩棒上的电阻应变片C采集超磁致伸缩棒的应变信号，将此应变信号的发生时间序列与控制器对压电堆叠的驱动控制时间序列进行校核识别，若时间序列不重合，则判定C应变信号为有效信号，并将此有效信号输出到控制器；
5)应变补偿反馈；具体的，控制器按照设定的频率对外部输入的应变信号进行扫描，读取到应变信号后，根据信号所属编码，判断发生应变的材料磁导率变化量，从而计算磁路中磁通量的变化量，然后控制器控制压电叠堆改变对超磁致伸缩棒的施加压力，从而对磁路中的变化磁通量进行反向补偿。
2.如权利要求1所述的低功耗磁力控制系统中温度干扰误差的补偿方法，其特征在于：所述步骤1中的电阻应变片均沿着磁路材料的长度方向进行粘贴。
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