CN110345158B - 轴承控制方法、装置、存储介质及处理器 - Google Patents
轴承控制方法、装置、存储介质及处理器 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种轴承控制方法、装置、存储介质及处理器。该方法包括:根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。通过本申请,解决了相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题。
Description
技术领域
本申请涉及轴承领域,具体而言,涉及一种轴承控制方法、装置、存储介质及处理器。
背景技术
磁悬浮轴承具有无油、无摩擦等传统轴承无法比拟的优点,使其代替传统轴承越来越广泛应用在工业领域中。
磁悬浮轴承常用于高速旋转系统,其原理是利用电磁力将转子稳定悬浮于空中,使转子与定子之间不产生机械接触。由于在不同的运行频率下,磁悬浮轴承的等效支撑刚度不同,在不同转速下,系统振动不一,其中以刚体模态振动最为严重,因而,不同的运行频率下,所需的系统响应速度不同,在供电电压相同情况下,升频过程中穿越刚体模态时转子振动易加剧,使系统运行精度变差,严重时会使系统失稳,产生无法逆转的伤害。
针对相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请提供一种轴承控制方法、装置、存储介质及处理器,以解决相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题。
根据本申请的一个方面,提供了一种轴承控制方法。该方法包括:根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
进一步地,根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件包括:基于运行电压和预设电压的比较值、运行电流和预设电流的比较值、运行压力和预设压力的比较值以及运行温度和预设精度的比较值确定运行精度参数;判断运行精度参数是否大于预设精度阈值;在运行精度参数大于预设精度阈值的情况下,确定磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件。
进一步地,在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段包括:获取磁悬浮轴承的运行频率;在运行频率小于第一频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在启动阶段;在运行频率位于第一频率和第二频率之间的情况下,确定磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段,其中,第二频率大于第一频率;在运行频率大于第二频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在稳态阶段。
进一步地,根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向;根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行精度参数;基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值;基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转。
进一步地,根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向包括:在磁悬浮轴承运行在启动阶段或稳态阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为正向;在磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为负向。
进一步地,基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值包括:在磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的差值作为目标电压值;在磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的加和作为目标电压值。
进一步地,基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:控制可控数字电源模块为磁悬浮轴承的开关功率放大器的母线提供目标电压值;开关功率放大器基于目标电压值为磁悬浮轴承的轴承线圈提供目标电流,以控制转子的运转。
根据本申请的另一方面,提供了一种轴承控制装置。该装置包括:第一确定单元,用于根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;第二确定单元,用于在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;控制单元,用于根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,程序执行上述任意一种轴承控制方法。
为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述任意一种轴承控制方法。
通过本申请,采用以下步骤:根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转,解决了相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题。通过磁悬浮轴承的不同运行阶段和运行参数控制转子的运转,进而达到了在运行频率变化过程中磁悬浮轴承不易受损的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施例提供的轴承控制方法的流程图;
图2是根据本申请实施例提供的轴承控制方法中功率放大器的电压和电流响应速度的示意图;
图3是相关技术中的轴承控制系统的示意图;
图4是根据相关技术中功率放大器的原理示意图;
图5是根据本申请实施例提供的轴承控制方法中的轴承控制系统的示意图
图6是根据本申请实施例提供的轴承控制方法中功率放大器的原理示意图;
图7是根据本申请实施例提供的另一种轴承控制方法的流程图;
图8是根据本申请实施例提供的轴承控制装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的实施例,提供了一种轴承控制方法。
图1是根据本申请实施例的轴承控制方法的流程图。如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制方法中,根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件包括:基于运行电压和预设电压的比较值、运行电流和预设电流的比较值、运行压力和预设压力的比较值以及运行温度和预设精度的比较值确定运行精度参数;判断运行精度参数是否大于预设精度阈值;在运行精度参数大于预设精度阈值的情况下,确定磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件。
具体地,磁轴承控制器采集磁悬浮轴承的运行参数,并分别与各个预设值进行比较得到比较结果:运行电压比较值x电压、运行电流比较值x电流、运行压力比较值x压力和运行温度比较值x温度,基于下式计算运行精度参数K:
K=k电压*x电压+k电流*x电流+k温度*x温度+k压力*x压力;
其中,k电压表示电压加权系数,k电流表示电流加权系数,k温度表示温度加权系数,k压力表示压力加权系数。
将运行精度参数K与预设精度阈值进行比较,在运行精度参数大于预设精度阈值的情况下,说明磁悬浮轴承的运行异常,需要进行运行调整。
步骤S102,在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制方法中,在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段包括:获取磁悬浮轴承的运行频率;在运行频率小于第一频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在启动阶段;在运行频率位于第一频率和第二频率之间的情况下,确定磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段,其中,第二频率大于第一频率;在运行频率大于第二频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在稳态阶段。
需要说明的是,在磁悬浮轴承压缩机开机升频过程中,将经过三个阶段:启动阶段、刚体振动阶段和稳态阶段,控制系统不断采集当前系统运行频率,判断处于三个运行阶段中哪个阶段,具体地,在频率位于0~f1之间,说明位于启动阶段,在频率位于f1~f2之间,说明位于刚体模态振动阶段,在频率位于大于f2时,说明位于稳态阶段,其中,f1、f2为系统运行频率,且f1<f2。
步骤S103,根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
需要说明的是,磁悬浮轴承的运行阶段不同,转子的运转特性不同,因而在不同运行阶段根据磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制方法中,根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向;根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行精度参数;基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值;基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转。
需要说明的是,在系统升频过程中,针对启动阶段、刚体模态振动阶段、稳态阶段三个运行阶段采取不同的电压控制策略,具体地,基准电压决定是调节的基准,磁悬浮轴承的控制方向决定了调节的方向磁悬浮轴承的运行精度参数确定了调节的幅度,根据上述值得到目标电压值,为磁悬浮压缩机的功率放大电路的母线供电,从而为磁悬浮轴承的线圈供电,以控制磁悬浮轴承的转子的悬浮和稳定运转。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制方法中,根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向包括:在磁悬浮轴承运行在启动阶段或稳态阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为正向;在磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为负向。
需要说明的是,在系统升频过程中,启动阶段和稳态阶段,转子的运转较为稳定,采用正向控制的方法,增大轴承的供电电压值,从而提高电流的相应速度,便于提升系统的运行性能,而在穿越刚体模态振动阶段时,转子的振动较为剧烈,容易对系统造成损害,此时如果增大轴承的供电电压值,则会转子的振动,进一步损坏磁悬浮轴承,因而,采用负向控制的方法,减小轴承的供电电压值,从而使得转子较为平稳地穿越刚体模态。
如图2所示,为功率放大器母线电压与电流响应速度之间的关系,U1、U2分别为功率放大器的母线电压,且U1>U2,观察图中曲线可以发现,在达到相同电流值I0的情况下,U1所用时间为t1,U2所用时间为t2,且t1<t2,因而,母线电压较高的电流响应速度快,母线电压较低的电流响应速度慢。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制方法中,基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值包括:在磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的差值作为目标电压值;在磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的加和作为目标电压值。
具体的,在磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,则采用负向电压调节,即φm=-1,并将该信号发送给MCU,在磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,则采用正向电压调节,即φm=1,将该信号发送给MCU:并用下式计算到当前系统的理想母线电压值,也即目标电压值:
Uref=UBase+φm K
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制方法中,基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:控制可控数字电源模块为磁悬浮轴承的开关功率放大器的母线提供目标电压值;开关功率放大器基于目标电压值为磁悬浮轴承的轴承线圈提供目标电流,以控制转子的运转。
具体的,轴承控制器将目标电压值发送给变电压电源模块,由电源模块为功率放大器输出目标电压值,同时轴承控制器对功率放大器继续进行PWM驱动,功率放大器为轴承线圈提供理想的电流,使转子稳定悬浮。
需要说明的是,如图3所示为相关技术中的轴承控制系统示意图,轴承控制系统主要由轴承控制器、功率放大器、执行结构(包括轴承、转子)和位移传感器等模块组成,MCU通过采集轴承运行参数,如频率、电压、电流、温度、负载压力等对轴承系统进行控制,如图4所示为正常情况下功率放大器电路原理图,功率放大器母线电压由直流电源提供,轴承控制器通过PWM脉宽调制对开关管进行控制,从而控制轴承线圈电流,进而控制转子悬浮位置,也即,由固定的电压为功率放大器母线供电。
图5是根据本申请实施例提供的轴承控制系统的示意图,与相关技术中不同的是,在MCU和开关功率放大器之间加入可控数字电源模块,一方面,MCU为功率放大器提供PWM驱动信号,另一方面,MCU通过分析采集的频率、电压、电流、温度、压力等运行参数,自动判断系统运行情况,根据系统不同的运行情况自动调节功率放大器母线电压,提高系统运行精度及稳定性。
图6是根据本申请实施例提供的功率放大器的原理示意图,在相关技术的基础之上,将直流电源替换为可控数字电源模块,从而实现实时改变功率放大器母线电压,以灵活调整磁悬浮轴承的线圈的电流,从而控制转子的稳定悬浮与运作的目的。
图7是根据本申请实施例的另一种轴承控制方法的流程图。如图7所示,该方法包括以下步骤:
根据磁悬浮轴承的压力采集信号、温度采集信号、电流采集信号、电压采集信号(也即转子的位移采集信号)以及各个信号的系数,确定磁悬浮轴承的运行精度参数K,判断K是否超过阈值Ks,在超过的情况下,说明系统当前运行不符合精度要求,需要对运行状态进行调整,具体地,根据转子的运行频率判断磁悬浮轴承的运行阶段,在频率位于f1~f2之间,说明位于刚体模态振动阶段,采用负向控制方法,否则,说明系统运行在启动阶段或稳态阶段采用正向控制方法,根据控制方向和运行参数计算目标电压值,MCU为功率放大器提供PWM驱动信号,并通过可控数字电源模块为功率放大器的母线提供目标电压,从而为轴承线圈提供合适的电流,以控制转子稳定悬浮和运转,提高系统运行的稳定性。
本申请实施例提供的轴承控制方法,通过根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转,解决了相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题。通过磁悬浮轴承的不同运行阶段和运行参数控制转子的运转,进而达到了在运行频率变化过程中磁悬浮轴承不易受损的效果。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种轴承控制装置,需要说明的是,本申请实施例的轴承控制装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于轴承控制方法。以下对本申请实施例提供的轴承控制装置进行介绍。
图8是根据本申请实施例的轴承控制装置的示意图。如图8所示,该装置包括:第一确定单元10、第二确定单元20和控制单元30。
具体地,第一确定单元10,用于根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度。
第二确定单元20,用于在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段。
控制单元30,用于根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制装置中,第一确定单元10包括:第一确定模块,用于基于运行电压和预设电压的比较值、运行电流和预设电流的比较值、运行压力和预设压力的比较值以及运行温度和预设精度的比较值确定运行精度参数;判断模块,用于判断运行精度参数是否大于预设精度阈值;第二确定模块,用于在运行精度参数大于预设精度阈值的情况下,确定磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制装置中,第二确定单元20包括:获取模块,用于获取磁悬浮轴承的运行频率;第三确定模块,用于在运行频率小于第一频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在启动阶段;第四确定模块,用于在运行频率位于第一频率和第二频率之间的情况下,确定磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段,其中,第二频率大于第一频率;第五确定模块,用于在运行频率大于第二频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在稳态阶段。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制装置中,控制单元30包括:第六确定模块,用于根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向;第七确定模块,用于根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行精度参数;第八确定模块,用于基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值;控制模块,用于基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制装置中,第六确定模块包括:第一确定子模块,用于在磁悬浮轴承运行在启动阶段或稳态阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为正向;第二确定子模块,用于在磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为负向。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制装置中,第八确定模块包括:第三确定子模块,用于在磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的差值作为目标电压值;第四确定子模块,用于在磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的加和作为目标电压值。
可选地,在本申请实施例提供的轴承控制装置中,控制模块包括:第一控制子模块,用于控制可控数字电源模块为磁悬浮轴承的开关功率放大器的母线提供目标电压值;第二控制子模块,用于通过开关功率放大器基于目标电压值为磁悬浮轴承的轴承线圈提供目标电流,以控制转子的运转。
本申请实施例提供的轴承控制装置,通过第一确定单元10,用于根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;第二确定单元20,用于在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;控制单元30,用于根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转,解决了相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题,通过磁悬浮轴承的不同运行阶段和运行参数控制转子的运转,进而达到了在运行频率变化过程中磁悬浮轴承不易受损的效果。
所述轴承控制装置包括处理器和存储器,上述第一确定单元10、第二确定单元20和控制单元30等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决相关技术中在运行频率变化过程中采用相同的电压对磁悬浮轴承进行控制,导致磁悬浮轴承受损的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现所述轴承控制方法。
本发明实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行所述轴承控制方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现以下步骤:根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件包括:基于运行电压和预设电压的比较值、运行电流和预设电流的比较值、运行压力和预设压力的比较值以及运行温度和预设精度的比较值确定运行精度参数;判断运行精度参数是否大于预设精度阈值;在运行精度参数大于预设精度阈值的情况下,确定磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件。
在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段包括:获取磁悬浮轴承的运行频率;在运行频率小于第一频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在启动阶段;在运行频率位于第一频率和第二频率之间的情况下,确定磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段,其中,第二频率大于第一频率;在运行频率大于第二频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在稳态阶段。
根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向;根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行精度参数;基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值;基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转。
根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向包括:在磁悬浮轴承运行在启动阶段或稳态阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为正向;在磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为负向。
基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值包括:在磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的差值作为目标电压值;在磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的加和作为目标电压值。
基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:控制可控数字电源模块为磁悬浮轴承的开关功率放大器的母线提供目标电压值;开关功率放大器基于目标电压值为磁悬浮轴承的轴承线圈提供目标电流,以控制转子的运转。本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有如下方法步骤的程序:根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段,其中,运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转。
根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件包括:基于运行电压和预设电压的比较值、运行电流和预设电流的比较值、运行压力和预设压力的比较值以及运行温度和预设精度的比较值确定运行精度参数;判断运行精度参数是否大于预设精度阈值;在运行精度参数大于预设精度阈值的情况下,确定磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件。
在磁悬浮轴承的运行不满足预设精度条件的情况下,确定磁悬浮轴承的运行阶段包括:获取磁悬浮轴承的运行频率;在运行频率小于第一频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在启动阶段;在运行频率位于第一频率和第二频率之间的情况下,确定磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段,其中,第二频率大于第一频率;在运行频率大于第二频率的情况下,确定磁悬浮轴承运行在稳态阶段。
根据磁悬浮轴承的运行阶段和磁悬浮轴承的运行参数控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向;根据磁悬浮轴承的运行参数确定磁悬浮轴承的运行精度参数;基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值;基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转。
根据磁悬浮轴承的运行阶段确定磁悬浮轴承的控制方向包括:在磁悬浮轴承运行在启动阶段或稳态阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为正向;在磁悬浮轴承运行在刚体模态振动阶段的情况下,确定磁悬浮轴承的控制方向为负向。
基于基准电压、磁悬浮轴承的控制方向以及磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值包括:在磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的差值作为目标电压值;在磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,将基准电压与磁悬浮轴承的运行精度参数的加和作为目标电压值。
基于目标电压值控制磁悬浮轴承的转子的运转包括:控制可控数字电源模块为磁悬浮轴承的开关功率放大器的母线提供目标电压值;开关功率放大器基于目标电压值为磁悬浮轴承的轴承线圈提供目标电流,以控制转子的运转。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种轴承控制方法,其特征在于,包括:
根据磁悬浮轴承的运行参数确定所述磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,所述运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;
在所述磁悬浮轴承的运行不满足所述预设精度条件的情况下,确定所述磁悬浮轴承的运行阶段,其中,所述运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;
根据所述磁悬浮轴承的运行阶段和所述磁悬浮轴承的运行参数控制所述磁悬浮轴承的转子的运转。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据磁悬浮轴承的运行参数确定所述磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件包括:
基于所述运行电压和预设电压的比较值、所述运行电流和预设电流的比较值、所述运行压力和预设压力的比较值以及所述运行温度和预设温度的比较值确定运行精度参数;
判断所述运行精度参数是否大于预设精度阈值;
在所述运行精度参数大于所述预设精度阈值的情况下,确定所述磁悬浮轴承的运行不满足所述预设精度条件。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述磁悬浮轴承的运行不满足所述预设精度条件的情况下,确定所述磁悬浮轴承的运行阶段包括:
获取所述磁悬浮轴承的运行频率;
在所述运行频率小于第一频率的情况下,确定所述磁悬浮轴承运行在所述启动阶段;
在所述运行频率位于所述第一频率和第二频率之间的情况下,确定所述磁悬浮轴承运行在所述刚体模态振动阶段,其中,所述第二频率大于所述第一频率;
在所述运行频率大于所述第二频率的情况下,确定所述磁悬浮轴承运行在所述稳态阶段。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述磁悬浮轴承的运行阶段和所述磁悬浮轴承的运行参数控制所述磁悬浮轴承的转子的运转包括:
根据所述磁悬浮轴承的运行阶段确定所述磁悬浮轴承的控制方向;
根据所述磁悬浮轴承的运行参数确定所述磁悬浮轴承的运行精度参数;
基于基准电压、所述磁悬浮轴承的控制方向以及所述磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值;
基于所述目标电压值控制所述磁悬浮轴承的转子的运转。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述磁悬浮轴承的运行阶段确定所述磁悬浮轴承的控制方向包括:
在所述磁悬浮轴承运行在所述启动阶段或所述稳态阶段的情况下,确定所述磁悬浮轴承的控制方向为正向;
在所述磁悬浮轴承运行在所述刚体模态振动阶段的情况下,确定所述磁悬浮轴承的控制方向为负向。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,基于基准电压、所述磁悬浮轴承的控制方向以及所述磁悬浮轴承的运行精度参数确定目标电压值包括:
在所述磁悬浮轴承的控制方向为负向的情况下,将所述基准电压与所述磁悬浮轴承的运行精度参数的差值作为所述目标电压值;
在所述磁悬浮轴承的控制方向为正向的情况下,将所述基准电压与所述磁悬浮轴承的运行精度参数的加和作为所述目标电压值。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述目标电压值控制所述磁悬浮轴承的转子的运转包括:
控制可控数字电源模块为所述磁悬浮轴承的开关功率放大器的母线提供所述目标电压值;
所述开关功率放大器基于所述目标电压值为所述磁悬浮轴承的轴承线圈提供目标电流,以控制所述转子的运转。
8.一种轴承控制装置,其特征在于,包括:
第一确定单元,用于根据磁悬浮轴承的运行参数确定所述磁悬浮轴承的运行是否满足预设精度条件,其中,所述运行参数至少包括运行电压、运行电流、运行压力和运行温度;
第二确定单元,用于在所述磁悬浮轴承的运行不满足所述预设精度条件的情况下,确定所述磁悬浮轴承的运行阶段,其中,所述运行阶段为以下之一:启动阶段、刚体模态振动阶段和稳态阶段;
控制单元,用于根据所述磁悬浮轴承的运行阶段和所述磁悬浮轴承的运行参数控制所述磁悬浮轴承的转子的运转。
9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行权利要求1至7中任意一项所述的轴承控制方法。
10.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的轴承控制方法。
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