CN112196896A - 一种磁悬浮控制方法、系统、控制器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种磁悬浮控制方法、系统、控制器及存储介质，其中，磁悬浮控制方法包括：当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流；根据所述第一电流确定第一目标电流，根据所述第二电流确定第二目标电流；控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流。由于电流传感器可以既采集第一电流又采集第二电流，因此本申请实施例中所用到的电流传感器的个数必然少于磁力线圈的个数，以此提高了电流传感器的利用率。
Description
技术领域
本申请涉及磁悬浮领域，尤其涉及一种磁悬浮控制方法、系统、控制器及存储介质。
背景技术
在磁悬浮控制系统中，为了使磁悬浮转子轴能够稳定悬浮在预定位置，需要通过电流传感器实时监测分布在磁悬浮周围的磁力线圈的电流大小。
当前，在采集磁力线圈的电流大小时，每个磁力线圈均连接一个电流传感器，造成电流传感器的利用率低下。
发明内容
为了解决现有技术中电流传感器的利用率低的技术问题，本申请提供了一种磁悬浮控制方法、系统、控制器及存储介质，其中：
第一方面、提供了一种磁悬浮控制方法，应用于磁悬浮转子轴，所述磁悬浮转子轴利用磁力线圈产生的磁力悬浮，所述磁力线圈至少包括第一磁力线圈和第二磁力线圈；
一次磁悬浮控制方法的步骤包括：
当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流；
根据所述第一电流确定第一目标电流，根据所述第二电流确定第二目标电流，其中，对应所述第一目标电流的磁力和对应所第二目标电流的磁力，能够使所述磁悬浮转子轴处于静态悬浮状态；
控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流。
可选地，当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流，包括：
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第一电流，并通过所述开关模块断开所述第一磁力线圈的第一支路，其中所述第一支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第一磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第一支路并联；
当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第一支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第一磁力线圈的电连接；
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第二电流，并通过所述开关模块断开所述第二磁力线圈的第二支路，其中所述第二支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第二磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第二支路并联；
当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第二支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第二磁力线圈的电连接。
可选地：
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第一电流，并通过所述开关模块断开所述第一磁力线圈的第一支路，包括：
控制闭合第一开关，以使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接，并控制关断第二开关以断开所述第一支路；
当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第一支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第一磁力线圈的电连接，包括：
当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，控制闭合所述第二开关以接通所述第一支路，并控制断开所述第一开关，以断开所述电流传感器与所述第一磁力线圈的电连接；
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第二电流，并通过所述开关模块断开所述第二磁力线圈的第二支路，包括：
控制闭合所述第一开关，以使所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接，并控制关断第三开关以断开所述第二支路；
当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第二支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第二磁力线圈的电连接，包括：
当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，控制闭合所述第三开关以接通所述第二支路，并控制断开所述第一开关，以断开所述电流传感器与所述第二磁力线圈的电连接；
其中，所述开关模块至少包括所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关。
可选地，控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流之后，还包括：
判断所述磁悬浮转子轴在当前磁力的作用下是否处于所述悬浮状态，所述当前磁力与所述第一目标电流和所述第二目标电流对应；
若是，执行下一次所述磁悬浮控制方法。
可选地，控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流，包括：
通过闭合的所述第二开关向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流；
通过闭合的所述第三开关使所述第二磁力线圈向所述磁悬浮转子轴提供所述第二目标电流，并断开所述第一开关。
第二方面、提供了一种磁悬浮控制系统，包括：
控制器、与所述控制器通信的开关模块、电流传感器和磁力线圈，所述磁力线圈至少包括第一磁力线圈和第二磁力线圈，所述磁力线圈产生使磁悬浮转子轴悬浮的磁力；
所述电流传感器，用于基于所述控制器的控制，通过所述开关模块与所述第一磁力线圈电连接或与所述第二磁力线圈电连接；
所述控制器用于当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流；根据所述第一电流确定第一目标电流，根据所述第二电流确定第二目标电流，其中，对应所述第一目标电流的磁力和对应所第二目标电流的磁力，能够使所述磁悬浮转子轴处于静态悬浮状态；控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流。
可选地，所述开关模块，至少包括：
第一开关、第二开关和第三开关；
其中，所述第一开关，用于基于所述控制器的控制，使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接或与所述第二磁力线圈电连接；
所述第二开关，用于当所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接时，基于所述控制器的控制断开第一支路；并当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，基于所述控制器的控制接通所述第一支路，其中，所述第一支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第一磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第一支路并联；
所述第三开关，用于当所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接时，基于所述控制器的控制断开第二支路；并当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，基于所述控制器的控制接通所述第二支路，其中，所述第二支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第二磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第二支路并联。
可选地，所述开关模块的开关频率不大于所述电流传感器的采样频率。
第三方面、提供了一种控制器，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行第一方面中任一项所述的方法步骤。
第四方面、提供了一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述第一方面中任一项所述的方法步骤。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的技术方案，当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块可以控制电流传感器分别采集第一磁力线圈的第一电流和第二磁力线圈的第二电流。由于电流传感器可以既采集第一电流又采集第二电流，因此本申请实施例中所用到的电流传感器的个数必然少于磁力线圈的个数，以此提高了电流传感器的利用率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为简化的磁悬浮轴承系统与磁力线圈的分布系统的结构示意图；
图2为电流传感器与磁力线圈径向连接示意图；
图3为电流传感器与磁力线圈轴向连接示意图；
图4为现有技术中磁力线圈与电流传感器的连接拓扑示意图；
图5为本申请实施例提供的一种磁悬浮控制方法的一种流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种磁悬浮控制方法的另一种流程示意图；
图7为开关模块及内部连接的拓扑结构示意图；
图8(a)为电流传感器采样前，电流传感器与磁悬浮轴承线圈的连接拓扑结构示意图；
图8(b)为电流传感器采样后，电流传感器与磁悬浮轴承线圈的连接拓扑结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种磁悬浮控制方法的另一种流程示意图；
图10为本申请实施例提供的一种控制器的一种结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种控制器的另一种结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，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。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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了简化的磁悬浮轴承系统与磁力线圈的分布系统，如图1所示，包括：
磁悬浮轴承系统1和N对磁力线圈2。
其中，磁悬浮轴承系统1包括：前径向轴承位置11、后径向轴承位置12、轴向轴承位置13、转子轴位置14和轴向推力盘位置15。
其中，N为正整数。
需要说明的是，图1中的磁力线圈的个数仅为示意。示例性地，以5自由度控制方式控制的磁悬浮转子轴为例，对应此种控制方式的磁悬浮转子轴，与之匹配的磁力线圈为10个。其中，参见图2所示，前径向位置与后径向位置各自分布有两对磁力线圈；参见图3所示，轴向位置分布有前后两个磁力线圈。其中，自由度表示垂直于坐标的位移方向。对于如上5自由度的磁悬浮转子轴，5自由度分别为图2所示的FX方向、FY方向、RX方向和RY方向，以及图3所示的Y方向。
本申请实施例中，N对磁力线圈可以采用差分式排布。差分式排布相比于垂直分布，能够使磁悬浮转子轴更加稳定的悬浮在腔体正中间。
本申请实施例中，轴向推力盘可以采用前后式分布，以保证磁悬浮转子轴在轴向悬浮的稳定。
基于上述分布系统，磁悬浮转子轴的工作原理为：磁悬浮转子轴在悬浮时，需要通过电流传感器采集流过每个磁力线圈的电流，以调节每个磁力线圈的电流大小，从而实现磁悬浮转子轴的稳定悬浮。对于5自由度控制方式控制的磁悬浮转子轴，如图4所示，当前在采集磁力线圈的电流时，每个磁力线圈均连接一个电流传感器，造成电流传感器的利用率低下。
针对上述问题，为了既能实现使电流传感器采集每个磁力线圈的电流，又不会导致电流传感器的利用率低，本申请实施例提供了一种磁悬浮控制方法，该磁悬浮控制方法可以应用于图5所示的磁悬浮转子轴，其中，一次磁悬浮控制方法的步骤包括：
步骤501、当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集第一磁力线圈的第一电流和第二磁力线圈的第二电流。
本申请实施例中，磁悬浮转子轴利用磁力线圈产生的磁力悬浮于空中，磁力线圈至少包括第一磁力线圈和第二磁力线圈。当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，需要通过电流传感器采集每个磁力线圈的电流，并调节每个磁力线圈的电流大小。
本申请实施例中由于电流传感器能够分别采集第一电流和第二电流，因此电流传感器的个数小于磁力线圈的个数。示例性地，可以设置一个电流传感器，并由该电流传感器采集至少一个磁力线圈的电流，当然本申请实施例并不局限于此。
本申请实施例中，可以通过先后采集的顺序，借助开关模块实现使电流传感器分别采集第一电流和第二电流。后续具体说明，此处暂不讨论。
步骤502、根据第一电流确定第一目标电流，根据第二电流确定第二目标电流，其中，对应第一目标电流的磁力和对应所第二目标电流的磁力，能够使磁悬浮转子轴处于静态悬浮状态。
步骤503、控制向第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向第二磁力线圈输出所述第二目标电流。
本申请实施例中，转子轴的悬浮状态包括静态悬浮状态和非静态悬浮状态，其中，静态悬浮状态指的是转子轴以非抖动的方式，稳定悬浮的状态。
实际应用中，转子轴的非静态悬浮状态包括起浮和旋转状态。
需要说明的是，本申请实施例中，转子轴除了悬浮状态还具有静止状态，在静止状态下，转子轴静止于腔体中。
本申请实施例提供的技术方案，当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块可以控制电流传感器分别采集第一磁力线圈的第一电流和第二磁力线圈的第二电流。由于电流传感器可以既采集第一电流又采集第二电流，因此本申请实施例中所用到的电流传感器的个数必然少于磁力线圈的个数，以此提高了电流传感器的利用率。
基于上述实施例，本发明实施例提供的一种磁悬浮控制方法，如图6所示，步骤501可以包括以下步骤：
步骤601、当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制使电流传感器与第一磁力线圈电连接，以使得电流传感器采集第一电流，并通过开关模块断开第一磁力线圈的第一支路，其中第一支路在未断开状态且电流传感器与第一磁力线圈相连时，电流传感器与第一支路并联。
可以理解的是，步骤601实现的是通过开关模块控制使电流传感器采集第一磁力线圈的第一电流的过程。
在上述过程中，根据控制器的控制，开关模块实际实现了两条回路之间的切换，其中，第一回路包括开关模块、第一磁力线圈和控制器；第二回路包括开关模块、第一磁力线圈、电流传感器和控制器。
可以理解的是，本申请实施例中，开关模块与导线构成第一支路，当第一回路与第二回路均运行时，第一支路与电流传感器并联。
当不需要采集第一磁力线圈的第一电流时，第一回路导通；当需要采集第一磁力线圈的第一电流时，第二回路导通。
可以理解的是，当需要采集第一磁力线圈得第一电流时，通过开关模块需要将运行的第一回路切换至第二回路导通。
需要说明的是，在第一回路切换至第二回路的过程中，为了保证第一磁力线圈不掉电，需要先控制开关模块使第二回路导通，再控制开关模块使第一回路断开。
步骤602、当电流传感器对第一电流采集完成后，通过开关模块接通第一支路，并通过开关模块控制断开电流传感器与第一磁力线圈的电连接。
由于第一磁力线圈与第二磁力线圈均是由同一电流传感器采集电流，因此，当电流传感器对第一电流采集完成后，需要先断开电流传感器与第一磁力线圈的连接，再由电流传感器采集第二磁力线圈的电流。
在断开电流传感器与第一磁力线圈的连接时，为了保证第一磁力线圈不掉电，需要先通过开关模块接通第一支路，再断开电流传感器与第一磁力线圈的连接。
步骤603、通过开关模块控制使电流传感器与第二磁力线圈电连接，以使得电流传感器采集第二电流，并通过开关模块断开第二磁力线圈的第二支路，其中第二支路在未断开状态且电流传感器与第二磁力线圈相连时，电流传感器与第二支路并联。
本申请实施例中电流传感器按照先后顺序逐一采集第一磁力线圈的第一电流和第二磁力线圈的第二电流。因此当电流传感器对第一电流采集完成后，通过开关模块控制使电流传感器采集第二磁力线圈的第二电流。因此步骤603实现的是通过开关模块控制使电流传感器采集第二磁力线圈的第二电流的过程。
在上述过程中，根据控制器的控制，开关模块实际实现了第三回路与第四回路之间的切换，其中，第三回路包括开关模块、第二磁力线圈和控制器；第四回路包括开关模块、第二磁力线圈、电流传感器和控制器。
可以理解的是，本申请实施例中，开关模块与导线构成第二支路，当第三回路与第四回路均运行时，第二支路与电流传感器并联。
当不需要采集第二磁力线圈的第二电流时，第三回路导通；当需要采集第二磁力线圈的第二电流时，第四回路导通。
可以理解的是，当需要采集第二磁力线圈的第二电流时，通过开关模块需要将运行的第三回路切换至第四回路导通。
步骤604、当电流传感器对第二电流采集完成后，通过开关模块接通第二支路，并通过开关模块控制断开电流传感器与第二磁力线圈的电连接。
为了保证第二磁力线圈不掉电，在断开电流传感器与第二磁力线圈的连接时，需要先通过开关模块接通第三支路，再断开电流传感器与第二磁力线圈的连接。
本申请实施例中，为了实现上述实施例中的开关模块的功能，该开关模块至少包括第一开关、第二开关和第三开关。
基于上述开关模块的具体实现，以下详细说明通过开关模块使电流传感器分别采集第一电流与第二电流的具体实现过程：
首先，关于通过开关模块控制使电流传感器采集第一磁力线圈的第一电流的实现过程如下：
控制闭合第一开关，以使电流传感器与第一磁力线圈电连接，并控制关断第二开关以断开第一支路；
当电流传感器对第一电流采集完成后，控制闭合第二开关以接通第一支路，并控制断开第一开关，以断开电流传感器与第一磁力线圈的电连接。
其次，关于通过开关模块控制使电流传感器采集第二磁力线圈的第二电流的实现过程如下：
控制闭合第一开关，以使电流传感器与第二磁力线圈电连接，并控制关断第三开关以断开第二支路；
当电流传感器对第一电流采集完成后，控制闭合第三开关以接通第二支路，并控制断开第一开关，以断开电流传感器与第二磁力线圈的电连接。
实际应用中，开关模块可以由集成模拟开关实现，以下以5自由度控制方式控制的磁悬浮转子轴为例阐述集成模拟开关的实现，如图7所示，该集成模拟开关包括K1～K11共11路模拟开关，每路模拟开关包括两个端子，其中K1～K10的十路模拟开关分别与十个磁力线圈相对应，模拟开关K11与电流传感器相对应。
在图7中，以模拟开关K1为例，模拟开关K1的两个端子为a1和a2。
当不需要采集磁力线圈的电流时，K1～K10的十路模拟开关的两端常闭，且分别与对应的磁力线圈电连接，模拟开关K11的两端常开，电流传感器不能与任一磁力线圈电连接。
当需要采集磁力线圈的电流时，通过K1～K10中的每一路模拟开关与模拟开关K11的配合，使电流传感器采集每一磁力线圈的电流。
以下以单个磁力线圈为例说明电流传感器采样前后，电流传感器与磁悬浮轴承的连接拓扑：
参见图8(a)，图8(a)为电流传感器采样前，电流传感器与磁悬浮轴承线圈的连接拓扑，此时磁悬浮转子轴处于稳定悬浮状态，控制器、磁力线圈和集成模拟开关的模拟开关K1形成回路，因此此时，模拟开关K1闭合，模拟开关K11断开。
图8(b)为电流传感器采样后，电流传感器与磁悬浮轴承线圈的连接拓扑，此时，控制器控制模拟开关K11闭合，即控制端子Q1与端子Q2同时闭合，并断开模拟开关K1，从而使得电流传感器采集磁力线圈的电流，因此此时控制器、磁力线圈、电流传感器和模拟开关K11形成回路。
以下仍以以5自由度控制方式控制的磁悬浮转子轴为例，阐述集成模拟开关的K1～K11共11路模拟开关的控制逻辑，如下表所示：
表模拟开关的控制逻辑
需要说明的是，表中的“转子轴静止”对应图1的磁悬浮轴承系统与磁力线圈的分布系统未上电时磁悬浮转子轴的状态，此时，由于磁力线圈未上电，因此不能产生磁力，所以磁悬浮转子轴静止于腔体中。
表中的“转子轴起浮或旋转”与磁悬浮转子轴的非静态悬浮状态相对应。
其中，表中的S1～S10为分布于磁悬浮转子轴的十个磁力线圈。
基于上述开关模块的具体实现，步骤503可以包括：
通过闭合的第二开关向第一磁力线圈输出第一目标电流；
通过闭合的第三开关使第二磁力线圈向磁悬浮转子轴提供第二目标电流，并断开第一开关。
电流传感器采集完第一磁力线圈的第一电流和第二磁力线圈的第二电流后，会闭合第二开关和第三开关，因此当确定第一目标电流和第二目标电流后，可以通过闭合的第二开关向第一磁力线圈输出第一目标电流，通过闭合的第三开关向第二磁力线圈输出第二目标电流。
基于上述实施例，本发明实施例提供的一种磁悬浮控制方法，如图9所示，步骤503之后还可以包括以下步骤：
步骤901、判断磁悬浮转子轴在当前磁力的作用下是否处于悬浮状态，当前磁力与第一目标电流和第二目标电流对应。
步骤902、若否，并执行下一次磁悬浮控制方法。
本申请实施例中，只要磁悬浮转子轴处于悬浮状态，无论该悬浮状态是静态悬浮状态还是非静态悬浮状态，控制器都将继续控制电流传感器继续采集第一磁力线圈和第二磁力线圈的电流。
基于相同的发明构思，如图10所示，本申请实施例提供了一种磁悬浮控制系统，包括：
控制器1010、与控制器1010通信的开关模块1020、电流传感器1030和磁力线圈1040，磁力线圈1040至少包括第一磁力线圈1041和第二磁力线圈1042，磁力线圈产生使磁悬浮转子轴悬浮的磁力；
电流传感器1030，用于基于控制器1010的控制，通过开关模块1020与第一磁力线圈1041电连接或与第二磁力线圈1042电连接；
控制器1010用于当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块1020控制电流传感器1030分别采集第一磁力线圈1041的第一电流和第二磁力线圈1042的第二电流；根据第一电流确定第一目标电流，根据第二电流确定第二目标电流，其中，对应第一目标电流的磁力和对应所第二目标电流的磁力，能够使磁悬浮转子轴处于静态悬浮状态；控制向第一磁力线圈1041输出第一目标电流，控制向第二磁力线圈1042输出第二目标电流。
本申请实施例提供的技术方案，当磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块可以控制电流传感器分别采集第一磁力线圈的第一电流和第二磁力线圈的第二电流。由于电流传感器可以既采集第一电流又采集第二电流，因此本申请实施例中所用到的电流传感器的个数必然少于磁力线圈的个数，以此提高了电流传感器的利用率。
本申请实施例中，可选地，开关模块至少包括：
第一开关、第二开关和第三开关；
其中，第一开关，用于基于控制器的控制，使电流传感器与第一磁力线圈电连接或与第二磁力线圈电连接；
第二开关，用于当电流传感器与第一磁力线圈电连接时，基于控制器的控制断开第一支路；并当电流传感器对第一电流采集完成后，基于控制器的控制接通第一支路，其中，第一支路在未断开状态且电流传感器与第一磁力线圈相连时，电流传感器与第一支路并联；
第三开关，用于当电流传感器与第二磁力线圈电连接时，基于控制器的控制断开第二支路；并当电流传感器对第二电流采集完成后，基于控制器的控制接通第二支路，其中，第二支路在未断开状态且电流传感器与第二磁力线圈相连时，电流传感器与第二支路并联。
本申请实施例中，可选地，开关模块的开关频率不大于电流传感器的采样频率。
示例性地，当电流传感器的采样频率为1/200kHz时，开关模块的开关频率不大于1/200kHz。
基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种控制器，如图11所示，包括处理器1110、通信接口1120、存储器1130和通信总线1140，其中，处理器1110，通信接口1120，存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信，
存储器1130，用于存放计算机程序；
处理器1110，用于执行存储器1130上所存放的程序时，实现上述实施例中的方法步骤。
上述终端提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述终端与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的磁悬浮控制方法。
在本申请提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的磁悬浮控制方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请的保护范围内。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种磁悬浮控制方法，其特征在于，应用于磁悬浮转子轴，所述磁悬浮转子轴利用磁力线圈产生的磁力悬浮，所述磁力线圈至少包括第一磁力线圈和第二磁力线圈；
一次磁悬浮控制方法的步骤包括：
当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流；
根据所述第一电流确定第一目标电流，根据所述第二电流确定第二目标电流，其中，对应所述第一目标电流的磁力和对应所第二目标电流的磁力，能够使所述磁悬浮转子轴处于静态悬浮状态；
控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流。
2.根据权利要求1的控制方法，其特征在于，当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流，包括：
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第一电流，并通过所述开关模块断开所述第一磁力线圈的第一支路，其中所述第一支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第一磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第一支路并联；
当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第一支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第一磁力线圈的电连接；
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第二电流，并通过所述开关模块断开所述第二磁力线圈的第二支路，其中所述第二支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第二磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第二支路并联；
当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第二支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第二磁力线圈的电连接。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第一电流，并通过所述开关模块断开所述第一磁力线圈的第一支路，包括：
控制闭合第一开关，以使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接，并控制关断第二开关以断开所述第一支路；
当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第一支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第一磁力线圈的电连接，包括：
当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，控制闭合所述第二开关以接通所述第一支路，并控制断开所述第一开关，以断开所述电流传感器与所述第一磁力线圈的电连接；
通过所述开关模块控制使所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接，以使得所述电流传感器采集所述第二电流，并通过所述开关模块断开所述第二磁力线圈的第二支路，包括：
控制闭合所述第一开关，以使所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接，并控制关断第三开关以断开所述第二支路；
当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，通过所述开关模块接通所述第二支路，并通过所述开关模块控制断开所述电流传感器与所述第二磁力线圈的电连接，包括：
当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，控制闭合所述第三开关以接通所述第二支路，并控制断开所述第一开关，以断开所述电流传感器与所述第二磁力线圈的电连接；
其中，所述开关模块至少包括所述第一开关、所述第二开关和所述第三开关。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流之后，还包括：
判断所述磁悬浮转子轴在当前磁力的作用下是否处于所述悬浮状态，所述当前磁力与所述第一目标电流和所述第二目标电流对应；
若是，执行下一次所述磁悬浮控制方法。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流，包括：
通过闭合的所述第二开关向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流；
通过闭合的所述第三开关使所述第二磁力线圈向所述磁悬浮转子轴提供所述第二目标电流，并断开所述第一开关。
6.一种磁悬浮控制系统，其特征在于，包括：
控制器、与所述控制器通信的开关模块、电流传感器和磁力线圈，所述磁力线圈至少包括第一磁力线圈和第二磁力线圈，所述磁力线圈产生使磁悬浮转子轴悬浮的磁力；
所述电流传感器，用于基于所述控制器的控制，通过所述开关模块与所述第一磁力线圈电连接或与所述第二磁力线圈电连接；
所述控制器用于当所述磁悬浮转子轴处于悬浮状态时，通过开关模块控制电流传感器分别采集所述第一磁力线圈的第一电流和所述第二磁力线圈的第二电流；根据所述第一电流确定第一目标电流，根据所述第二电流确定第二目标电流，其中，对应所述第一目标电流的磁力和对应所第二目标电流的磁力，能够使所述磁悬浮转子轴处于静态悬浮状态；控制向所述第一磁力线圈输出所述第一目标电流，控制向所述第二磁力线圈输出所述第二目标电流。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述开关模块，至少包括：
第一开关、第二开关和第三开关；
其中，所述第一开关，用于基于所述控制器的控制，使所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接或与所述第二磁力线圈电连接；
所述第二开关，用于当所述电流传感器与所述第一磁力线圈电连接时，基于所述控制器的控制断开第一支路；并当所述电流传感器对所述第一电流采集完成后，基于所述控制器的控制接通所述第一支路，其中，所述第一支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第一磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第一支路并联；
所述第三开关，用于当所述电流传感器与所述第二磁力线圈电连接时，基于所述控制器的控制断开第二支路；并当所述电流传感器对所述第二电流采集完成后，基于所述控制器的控制接通所述第二支路，其中，所述第二支路在未断开状态且所述电流传感器与所述第二磁力线圈相连时，所述电流传感器与所述第二支路并联。
8.根据权利要求6或7所述的控制系统，其特征在于，所述开关模块的开关频率不大于所述电流传感器的采样频率。
9.一种控制器，特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；其中：
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于通过运行存储器上所存放的程序来执行权利要求1-5中任一项所述的方法步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至5中任一项所述的方法步骤。
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