CN113280041A - 一种磁悬浮轴承及其控制方法、装置、存储介质及处理器 - Google Patents

一种磁悬浮轴承及其控制方法、装置、存储介质及处理器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁悬浮轴承的控制方法、装置、磁悬浮系统、存储介质及处理器，该方法包括：在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型；根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小；控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。该方案，通过避免磁轴承的保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，提高磁轴承运行的可靠性。

Description

一种磁悬浮轴承及其控制方法、装置、存储介质及处理器
技术领域
本发明属于磁悬浮技术领域，具体涉及一种磁悬浮轴承的控制方法、装置、磁悬浮系统、存储介质及处理器。
背景技术
在磁悬浮系统中，磁轴承是一种将轴承转子无接触的悬浮于参考位置的一种装置，该类轴承具有无油无摩擦、高转速、低噪声等一系列优点，进而使得其在制冷领域受到越来越广泛地关注。但在磁悬浮系统中，磁轴承的保护轴承因游隙问题，会造成磁轴承起浮失败的问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种磁悬浮轴承的控制方法、装置、磁悬浮系统、存储介质及处理器，以解决在磁悬浮系统中，磁轴承的保护轴承因游隙问题，会造成磁轴承起浮失败的问题，达到通过避免磁轴承的保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，提高磁轴承运行的可靠性的效果。
本发明提供一种磁悬浮轴承的控制方法，包括：在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型；根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小；控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。
在一些实施方式中，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，包括：确定所述磁悬浮轴承的游隙，将所述磁悬浮轴承的游隙的设定系数倍数，确定为所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离。
在一些实施方式中，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，包括：按反比例函数的形式，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小的方式，包括：所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大，以反函数的形式减小。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：起浮指令；在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，包括：控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次起浮量之后，再按所述n步起浮高度上浮，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子悬浮至设定参考位置。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：停浮指令；在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；在所述指令类型为停浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次下浮量，所述n步运动距离为n步下落高度，包括：控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次下浮量之后，再按所述n步下落高度下落，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子落轴停浮。
与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种磁悬浮轴承的控制装置，包括：确定单元，被配置为在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型；所述确定单元，还被配置为根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小；控制单元，被配置为控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。
在一些实施方式中，所述确定单元，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，包括：确定所述磁悬浮轴承的游隙，将所述磁悬浮轴承的游隙的设定系数倍数，确定为所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离。
在一些实施方式中，所述确定单元，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，包括：按反比例函数的形式，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小的方式，包括：所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大，以反函数的形式减小。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：起浮指令；在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；所述控制单元，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，包括：控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次起浮量之后，再按所述n步起浮高度上浮，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子悬浮至设定参考位置。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：停浮指令；在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；所述控制单元，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，还包括：控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次下浮量之后，再按所述n步下落高度下落，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子落轴停浮。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种磁悬浮系统，包括：以上所述的磁悬浮轴承的控制装置。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，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以上所述的磁悬浮轴承的控制方法。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的磁悬浮轴承的控制方法。
由此，本发明的方案，通过在接收到磁轴承的起浮指令或停浮指令时，根据接收到的指令确定第一步起浮的高度或停浮下落的高度，随后使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，以避免磁轴承的保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，有利于提高磁轴承运行的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为磁悬浮系统中径向磁轴承的一实施例的结构示意图；
图2为磁悬浮系统中轴承转子起浮过程中不同状态时的结构示意图，其中，(a)为转子轴停浮于保护轴承上时的结构示意图，(b)为转子轴悬浮于参考位置时的结构示意图；
图3为磁悬浮系统中磁轴承起停浮方式的一实施例的曲线示意图；
图4为磁悬浮系统中磁轴承反比例起停浮方式的一实施例的曲线示意图；
图5为磁悬浮系统的一实施例的轴承起停浮控制流程示意图；
图6为本发明的磁悬浮轴承的控制方法的一实施例的流程示意图；
图7为本发明的方法中确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离的一实施例的流程示意图；
图8为本发明的磁悬浮轴承的控制装置的一实施例的结构示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
102-确定单元；104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1为磁悬浮系统中径向磁轴承的一实施例的结构示意图。如图1所示，为径向磁轴承的简化结构示意图，其中轴承气隙以微米为单位进行计量，微米级的运行精度也对磁轴承的控制提出了极高的要求。
图2为磁悬浮系统中轴承转子起浮过程中不同状态时的结构示意图，其中，(a)为转子轴停浮于保护轴承上时的结构示意图，(b)为转子轴悬浮于参考位置时的结构示意图。由图2中(a)图可以看出，磁轴承起浮前轴承转子停落在保护轴承上，当轴承线圈接收到起浮指令后，轴承转子在电磁力的作用下逐渐逼近设定的参考位置，最终实现轴承转子的稳定悬浮，如图2中(b)图所示。
在图1和图2所示的例子中，保护轴承位于轴承线圈及轴承转子中间，用于保护磁轴承线圈。图2能够用于表现轴承转子从保护轴承上起浮到参考位置的过程。
图1为简化的径向磁轴承示意图，当其处于起停浮控制时，磁轴承控制器通过其动作执行单元，控制轴承线圈S1～S4产生轴承转子起浮或停浮所需的目标电流，进而使得轴承转子在电磁力的作用下起浮或停浮。在机组运行不稳定或停浮状态下转子轴会碰撞或摩擦磁轴承内壁，为保护磁轴承线圈，转子轴及定子之间会有保护轴承的存在，当机组位移精度差或停浮落轴时，转子轴会受到保护轴承的支撑，进而达到保护磁轴承线圈的作用，具体如图2中(a)图所示。
图3为磁悬浮系统中磁轴承起停浮方式的一实施例的曲线示意图。相关方案中，磁轴承起停浮控制方式如图3所示。在该控制方式下，轴承转子先起浮一个较大的固定距离，继而剩下的到参考位置的距离被分成n等份，此后每一步起浮一份，直至最后一步轴承转子逼近参考位置，n为正整数。
图3给出了相关方案中磁轴承的起停浮控制方式，该控制方式下轴承转子先起浮一个较大的固定距离ΔY0，继而剩下的到参考位置的距离被分成n等份，即ΔY1＝ΔY2＝…＝ΔYn，此后每一步起浮一份的距离，直至最后一步轴承转子逼近参考位置；停浮时，控制步骤恰好相反，轴承转子首先连续n步等幅下落，最后一步直接下落ΔY0，跌落于保护轴承上。该控制方式没有考虑保护轴承游隙的问题，使得轴承转子的起浮易出现起浮失效或静态悬浮精度差的问题，同时，该控制方式下的停浮控制存在轴承转子直接砸落的问题，易损坏轴承转子及保护轴承，降低了磁轴承系统的可靠性。
相关方案中，起停浮控制方式虽然能够实现轴承转子的起停浮，但存在一些缺点，例如：轴承转子在停浮状态下会落在保护轴承上，保护轴承一般为滚珠轴承，轴承转子在自身重力的作用会使得保护轴承出现细微形变，导致轴承转子出现微小陷落，即保护轴承的游隙问题。以这种起停浮控制方式起浮时，存在第一次起浮轴承转子未能完全脱离保护轴承的可能性，进而引起轴承转子连带保护轴承的震动，造成磁轴承起浮失败。以起停浮控制方式实现轴的起浮时，最后一次起浮易出现超调，造成轴承转子悬浮精度差。停浮控制最后阶段轴承转子直接跌落，伴随着较大的砸轴声，且存在损坏保护轴承及轴承转子的可能性，降低了磁轴承的可靠性。等等。
根据本发明的实施例，提供了一种磁悬浮轴承的控制方法，如图6所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该磁悬浮轴承的控制方法可以包括：步骤S110至步骤S130。
在步骤S110处，在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型。
在步骤S120处，根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数。在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小。
在步骤S130处，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。
可见，本发明的方案，通过提出了一种新颖的磁轴承的起停浮控制方法，使得轴承转子以逐渐减小的形式逼近或者远离参考位置，避免了保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，也解决了相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴的问题，提高了磁悬浮轴承控制的可靠性及稳定性。
在一些实施方式中，步骤S120中确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，包括：确定所述磁悬浮轴承的游隙，将所述磁悬浮轴承的游隙的设定系数倍数，确定为所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离。
图4为磁悬浮系统中磁轴承反比例起停浮方式的一实施例的曲线示意图。本发明的方案提出的一种新颖的磁轴承起停浮控制方法，如图4所示。由图4可知，该控制方式为反比例函数在第一相限的一部分。在起浮控制中，ΔY0为轴承转子第一次起浮的高度，幅值较大，有利于轴承转子的快速起浮，在对ΔY0进行整定时，需综合考虑轴承气隙及保护轴承游隙大小，一般可按保护轴承游隙的1.2倍进行整定。
例如：轴承气隙为100um，游隙为10um，则第一次起浮距离应大于10um小于100um，可按游隙的1.2倍进行整定，此时第一次起浮距离可整定为12um。
在一些实施方式中，结合图7所示本发明的方法中确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离的具体过程，包括：步骤S210和步骤S220。
步骤S210，按反比例函数的形式，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离。
步骤S220，在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小的方式，包括：所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大，以反函数的形式减小。
在图4所示的例子中，在此基础上的后n步起浮高度，分别为ΔY1、ΔY2……ΔYn，且其按反比例函数的形式逐步减小，当其逐渐逼近参考位置时，轴承转子起浮调节距离越来越小，如此就保证了轴承转子起浮的稳定性及精确性，避免了因最后一步起浮超调大，而导致的轴承转子静态悬浮不稳的问题。在停浮控制中，ΔY0为轴承转子第一次下降的高度，幅值较大，有利于轴承转子的快速停浮，同样的，此后n步下降高度分别为ΔY1、ΔY2……ΔYn，且其按反比例函数的形式逐步减小，当其逐渐逼近保护轴承时，轴承转子降落调节距离越来越小，保证了轴承转子在停浮落轴过程中控制的精确性，避免了轴承转子的突然跌落，起到了对保护轴承及轴承转子的保护，消除了轴承停浮控制中的落轴噪音，进而提高了轴承系统的可靠性及稳定性。
这样，在本发明的方案中，使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，避免了保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，也解决了相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴的问题，提高了轴承起浮控制的有效性，提高了磁轴承系统运行的可靠性及稳定性。
图5为磁悬浮系统的一实施例的轴承起停浮控制流程示意图。如图5所示，轴承起停浮控制流程，包括：当控制器接收到磁轴承起停浮指令时，控制器第一步先判断指令是起浮指令还是停浮指令，进而根据指令类型进一步决定第一次起浮的高度或停浮下落的高度ΔY0，随后轴承转子开始以反比例函数的形式开始逐渐逼近静态悬浮参考位置或落轴停浮，直至轴承转子悬浮稳定或完成停浮。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：起浮指令。在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度。
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，包括：控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次起浮量之后，再按所述n步起浮高度上浮，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子悬浮至设定参考位置。
参见图5所示的例子，若控制器接收到磁轴承起浮指令，则根据保护轴承游隙判定第一次起浮量ΔY0，随后轴承转子开始以反比例函数的形式开始逐渐逼近静态悬浮参考位置，直至轴承转子悬浮稳定。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：停浮指令。在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度。
在所述指令类型为停浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次下浮量，所述n步运动距离为n步下落高度，包括：控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次下浮量之后，再按所述n步下落高度下落，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子落轴停浮。
参见图5所示的例子，若控制器接收到磁轴承停浮指令，则根据轴承气隙大小判定第一次下浮量ΔY0，随后轴承转子开始以反比例函数的形式开始逐渐落轴停浮，直至轴承转子完成停浮。
例如：若气隙为100um，则可令第一次下浮量为10um或者15um等。假如：整定出的反比例函数为y＝1/x，y表示起浮或者下浮的距离，x表示整定步数(x有一定的范围，可以是40或50等整数，视控制精度而定)。此时第一步起浮的高度即为1，第二步起浮高度则为1/2，以此类推，第n步起浮高度则为1/n。
其中，控制精度要求越高整定步数越多，例如当整定步数n＝10时，最后一步起浮量为1/10，当n＝100时，最后一步起浮量为1/100，则最终达到参考位置附近时的波动量更小，控制精度就更好。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在接收到磁轴承的起浮指令或停浮指令时，根据接收到的指令确定第一步起浮的高度或停浮下落的高度，随后使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，以避免磁轴承的保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，有利于提高磁轴承运行的可靠性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于磁悬浮轴承的控制方法的一种磁悬浮轴承的控制装置。参见图8所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该磁悬浮轴承的控制装置可以包括：确定单元102和控制单元104。
其中，确定单元102，被配置为在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型。该确定单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
所述确定单元102，还被配置为根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数。在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S120。
控制单元104，被配置为控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S130。
可见，本发明的方案，通过提出了一种新颖的磁轴承的起停浮控制装置，使得轴承转子以逐渐减小的形式逼近或者远离参考位置，避免了保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，也解决了相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴的问题，提高了磁悬浮轴承控制的可靠性及稳定性。
在一些实施方式中，所述确定单元102，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，包括：确定单元102，具体还被配置为确定所述磁悬浮轴承的游隙，将所述磁悬浮轴承的游隙的设定系数倍数，确定为所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离。
图4为磁悬浮系统中磁轴承反比例起停浮方式的一实施例的曲线示意图。本发明的方案提出的一种新颖的磁轴承起停浮控制装置，如图4所示。由图4可知，该控制方式为反比例函数在第一相限的一部分。在起浮控制中，ΔY0为轴承转子第一次起浮的高度，幅值较大，有利于轴承转子的快速起浮，在对ΔY0进行整定时，需综合考虑轴承气隙及保护轴承游隙大小，一般可按保护轴承游隙的1.2倍进行整定。
在一些实施方式中，所述确定单元102，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，包括：
确定单元102，具体还被配置为按反比例函数的形式，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S210。
确定单元102，具体还被配置为在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小的方式，包括：所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大，以反函数的形式减小。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S220。
在图4所示的例子中，在此基础上的后n步起浮高度，分别为ΔY1、ΔY2……ΔYn，且其按反比例函数的形式逐步减小，当其逐渐逼近参考位置时，轴承转子起浮调节距离越来越小，如此就保证了轴承转子起浮的稳定性及精确性，避免了因最后一步起浮超调大，而导致的轴承转子静态悬浮不稳的问题。在停浮控制中，ΔY0为轴承转子第一次下降的高度，幅值较大，有利于轴承转子的快速停浮，同样的，此后n步下降高度分别为ΔY1、ΔY2……ΔYn，且其按反比例函数的形式逐步减小，当其逐渐逼近保护轴承时，轴承转子降落调节距离越来越小，保证了轴承转子在停浮落轴过程中控制的精确性，避免了轴承转子的突然跌落，起到了对保护轴承及轴承转子的保护，消除了轴承停浮控制中的落轴噪音，进而提高了轴承系统的可靠性及稳定性。
这样，在本发明的方案中，使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，避免了保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，也解决了相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴的问题，提高了轴承起浮控制的有效性，提高了磁轴承系统运行的可靠性及稳定性。
图5为磁悬浮系统的一实施例的轴承起停浮控制流程示意图。如图5所示，轴承起停浮控制流程，包括：当控制器接收到磁轴承起停浮指令时，控制器第一步先判断指令是起浮指令还是停浮指令，进而根据指令类型进一步决定第一次起浮的高度或停浮下落的高度ΔY0，随后轴承转子开始以反比例函数的形式开始逐渐逼近静态悬浮参考位置或落轴停浮，直至轴承转子悬浮稳定或完成停浮。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：起浮指令。在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度。
所述控制单元104，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，包括：所述控制单元104，具体还被配置为控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次起浮量之后，再按所述n步起浮高度上浮，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子悬浮至设定参考位置。
参见图5所示的例子，若控制器接收到磁轴承起浮指令，则根据保护轴承游隙判定第一次起浮量ΔY0，随后轴承转子开始以反比例函数的形式开始逐渐逼近静态悬浮参考位置，直至轴承转子悬浮稳定。
在一些实施方式中，所述指令类型，包括：停浮指令。在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度。
所述控制单元104，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，还包括：所述控制单元104，具体还被配置为控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次下浮量之后，再按所述n步下落高度下落，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子落轴停浮。
参见图5所示的例子，若控制器接收到磁轴承停浮指令，则根据轴承气隙大小判定第一次下浮量ΔY0，随后轴承转子开始以反比例函数的形式开始逐渐落轴停浮，直至轴承转子完成停浮。
假如：整定出的反比例函数为y＝1/x，y表示起浮或者下浮的距离，x表示整定步数(x有一定的范围，可以是40或50等整数，视控制精度而定)。此时第一步起浮的高度即为1，第二步起浮高度则为1/2，以此类推，第n步起浮高度则为1/n。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在接收到磁轴承的起浮指令或停浮指令时，根据接收到的指令确定第一步起浮的高度或停浮下落的高度，随后使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，避免了保护轴承因游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，提高了磁轴承运行的可靠性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于磁悬浮轴承的控制装置的一种磁悬浮系统。该磁悬浮系统可以包括：以上所述的磁悬浮轴承的控制装置。
由于本实施例的磁悬浮系统所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在接收到磁轴承的起浮指令或停浮指令时，根据接收到的指令确定第一步起浮的高度或停浮下落的高度，随后使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，解决了相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴的问题，提高了磁轴承运行的稳定性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于磁悬浮轴承的控制方法的一种存储介质，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以上所述的磁悬浮轴承的控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在接收到磁轴承的起浮指令或停浮指令时，根据接收到的指令确定第一步起浮的高度或停浮下落的高度，随后使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，能够有效避免保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败，解决相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴问题，提高了轴承起浮控制的有效性，提高了磁轴承系统运行的可靠性及稳定性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于磁悬浮轴承的控制方法的一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的磁悬浮轴承的控制方法。
由于本实施例的处理器所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在接收到磁轴承的起浮指令或停浮指令时，根据接收到的指令确定第一步起浮的高度或停浮下落的高度，随后使得轴承转子以反函数的形式逼近或者远离参考位置，解决了因保护轴承游隙问题造成的轴承起浮失败的问题，以及相关方案中磁轴承起停浮控制存在的静态悬浮精度差、停浮砸轴的问题，有利于提高磁轴承运行的可靠性及稳定性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (13)

1.一种磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，包括：
在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型；
根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小；
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，包括：
确定所述磁悬浮轴承的游隙，将所述磁悬浮轴承的游隙的设定系数倍数，确定为所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，包括：
按反比例函数的形式，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离；
在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小的方式，包括：所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大，以反函数的形式减小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，所述指令类型，包括：起浮指令；
在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，包括：
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次起浮量之后，再按所述n步起浮高度上浮，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子悬浮至设定参考位置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的磁悬浮轴承的控制方法，其特征在于，所述指令类型，包括：停浮指令；
在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；
在所述指令类型为停浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次下浮量，所述n步运动距离为n步下落高度，包括：
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次下浮量之后，再按所述n步下落高度下落，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子落轴停浮。
6.一种磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，包括：
确定单元，被配置为在接收到所述磁悬浮轴承的控制指令的情况下，确定所述控制指令的指令类型；
所述确定单元，还被配置为根据所述指令类型，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，并确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，n为正整数；在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小；
控制单元，被配置为控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动。
7.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述确定单元，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离，包括：
确定所述磁悬浮轴承的游隙，将所述磁悬浮轴承的游隙的设定系数倍数，确定为所述磁悬浮轴承的轴承转子的初步运动距离。
8.根据权利要求6所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述确定单元，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离，包括：
按反比例函数的形式，确定所述磁悬浮轴承的轴承转子在所述初步运动距离之后的n步运动距离；
在所述n步运动距离中，所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大而减小的方式，包括：所述n步运动距离的距离值随着步数n的增大，以反函数的形式减小。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述指令类型，包括：起浮指令；
在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；
所述控制单元，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，包括：
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次起浮量之后，再按所述n步起浮高度上浮，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子悬浮至设定参考位置。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的磁悬浮轴承的控制装置，其特征在于，所述指令类型，包括：停浮指令；
在所述指令类型为起浮指令的情况下，所述初步运动距离为第一次起浮量，所述n步运动距离为n步起浮高度；
所述控制单元，控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述初步运动距离运动之后，再按所述n步运动距离运动，还包括：
控制所述磁悬浮轴承的轴承转子在按所述第一次下浮量之后，再按所述n步下落高度下落，直至所述磁悬浮轴承的轴承转子落轴停浮。
11.一种磁悬浮系统，其特征在于，包括：如权利要求6至10中任一项所述的磁悬浮轴承的控制装置。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的磁悬浮轴承的控制方法。
13.一种处理器，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5中任一项所述的磁悬浮轴承的控制方法。
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