CN113794420A - 飞轮运行监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种飞轮运行监控系统及方法，第一通信模块接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；第二通信模块接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；参数输入及显示模块显示磁轴承参数及电机参数；参数输入及显示模块生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承；参数输入及显示模块生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。该方式提高了飞轮运行情况的监控的可靠性，满足了用户需求。

Description

飞轮运行监控系统及方法

技术领域

本发明涉及商用厨房灭火技术领域，尤其是涉及一种飞轮运行监控系统及方法。

背景技术

磁悬浮储能飞轮的磁轴承和电机一般为独立运行系统，磁轴承系统用于对飞轮转子进行悬浮控制、位移实时调节，而电机系统通过对飞轮电机进行充放电控制和功率调节，实现飞轮转子高速旋转储能和释能发电的双重功能。

相关技术中，通常对磁轴承和电机进行分别监控，然而该方式对飞轮运行情况的监控的可靠性较低，无法满足用户需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种飞轮运行监控系统及方法，以提高飞轮运行情况的监控的可靠性，以满足用户需求。

第一方面，本发明实施例提供了一种飞轮运行监控系统，该系统基于预设编程平台建立；系统包括第一通信模块及第二通信模块、磁轴承控制模块、电机控制块以及参数输入及显示模块；第一通信模块与设置于飞轮磁轴承的传感器系统连接；第二通信模块与设置于飞轮电机的传感器系统连接；第一通信模块用于接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；第二通信模块用于接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；参数输入及显示模块用于显示磁轴承参数及电机参数；参数输入及显示模块还用于生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承；参数输入及显示模块还用于生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。

进一步地，上述预设编程平台包括Labview虚拟仪器平台。

进一步地，上述第一通信模块通过CAN总线与设置于飞轮磁轴承的传感器系统通信，第一通信模块预先配置与CAN总线相匹配的通信协议及波特率参数；第二通信模块通过CAN总线与设置于飞轮磁轴承的传感器系统通信，第二通信模块预先配置与CAN总线相匹配的通信协议及波特率参数。

进一步地，上述参数输入及显示模块还用于在预设的采集数据图标被触发时，基于采集数据图标对应的飞轮部分，控制第一通信模块获取磁轴承参数，或控制第二通信模块获取飞轮参数。

进一步地，上述参数输入及显示模块包括磁轴承控制单元、磁轴承显示单元、电机控制单元及电机显示单元；磁轴承控制单元用于基于预设的第一参数输入区域的参数值，生成第一参数控制指令；磁轴承显示单元用于显示磁轴承参数；电机控制单元用于基于预设的第二参数输入区域的参数值，生成第二参数控制指令；电机显示单元用于显示电机参数。

进一步地，上述第一参数输入区域包括轴向参数控制区及径向参数控制区；轴向参数控制区用于接收磁承轴轴向的电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压的参数；径向参数控制区用于接收磁承轴径向的电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压的参数；磁轴承显示单元包括上径向位移显示区、轴向位移显示区、下径向位移显示区、飞轮转速显示区及磁轴承内部参数区。

进一步地，上述第二参数输入区域包括飞轮运行数据修正区；飞轮运行数据修正区用于接收飞轮电机的iq电流设定值、id电流设定值、直流母线电压设定值、飞轮转速设定值、飞轮旋转变压器初始角度设定值、iq电流环比例系数、iq电流环积分系数、id电流环比例系数及id电流环积分系数；电机显示单元包括iq电流显示区、直流母线电流显示区、直流母线电压显示区、飞轮旋转变压器参数显示区、飞轮转子参数显示区以及电机三相电流显示区。

第二方面，本发明实施例还提供一种飞轮运行监控方法，方法应用于如权利要求1-7任一项的系统；系统基于预设编程平台建立；系统包括第一通信模块及第二通信模块、磁轴承控制模块、电机控制块以及参数输入及显示模块；第一通信模块与设置于飞轮磁轴承的传感器系统连接；第二通信模块与设置于飞轮电机的传感器系统连接；方法包括：第一通信模块接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；第二通信模块接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；参数输入及显示模块显示磁轴承参数及电机参数；参数输入及显示模块生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承；参数输入及显示模块生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。

进一步地，上述方法还包括：参数输入及显示模块在预设的采集数据图标被触发时，基于采集数据图标对应的飞轮部分，控制第一通信模块获取磁轴承参数，或控制第二通信模块获取飞轮参数。

进一步地，上述参数输入及显示模块包括磁轴承控制单元、磁轴承显示单元、电机控制单元及电机显示单元；方法还包括：磁轴承控制单元基于预设的第一参数输入区域的参数值，生成第一参数控制指令；磁轴承显示单元显示磁轴承参数；电机控制单元基于预设的第二参数输入区域的参数值，生成第二参数控制指令；电机显示单元显示电机参数。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了一种飞轮运行监控系统及方法，第一通信模块接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；第二通信模块接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；参数输入及显示模块显示磁轴承参数及电机参数；参数输入及显示模块生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承；参数输入及显示模块生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。该方式提高了飞轮运行情况的监控的可靠性，满足了用户需求。

本发明的其他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。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种飞轮运行监控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种飞轮运行监控系统的设计程序框图；

图3为本发明实施例提供的一种飞轮运行监控系统中，磁轴承监控部分的程序框图；

图4为本发明实施例提供的一种飞轮运行监控系统中，电机监控部分的程序框图；

图5为本发明实施例提供的一种飞轮运行监控方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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。

磁悬浮储能飞轮是目前比较新型和先进的物理储能技术之一，是大功率瞬时切换、频繁充放电、长寿命且耐温性强等领域方面的核心应用技术，而要实现储能飞轮高能量密度、高功率密度等具有突出优势的性能，飞轮转子需要在低真空、无摩擦条件下持续维持较高转速运行，其运转的稳定性和安全性是系统运行的前提条件和重要保障。因此，对飞轮的两个重要组成子系统，即磁轴承系统和电机系统的控制稳定性和监测可靠性提出了较高要求。

磁悬浮储能飞轮的两个子系统磁轴承和电机一般为独立运行系统，磁轴承系统用于对飞轮转子进行悬浮控制、位移实时调节，而电机系统通过对飞轮电机进行充放电控制和功率调节，实现飞轮转子高速旋转储能和释能发电的双重功能，这两个子系统之间在功能上具有一定的独立性，而在飞轮转子运行方面又具有很强的关联性。飞轮转子的高速旋转，需要磁轴承悬浮的稳定性，而且需要电机转矩控制的平稳性，只要两者均可靠运行才能保证飞轮转子系统的安全性和可靠性。

针对监测软件系统设计方面，传统的磁悬浮储能飞轮具有独立的磁轴承监测软件和电机监测软件，而没有将两者集成在一起进行控制和监测，不能全面展示出飞轮转子的运行状态，也无法实现两个子系统的灵活处理和交叉控制。因此，为提高飞轮转子高速运行的可靠性，需要开发设计飞轮电机磁轴承集成控制监控软件系统，既能实现飞轮底层程序内部数据的实时监测、内部参数设置，而且能够完成两个子系统的控制命令发送功能。

基于此，本发明实施例提供的一种飞轮运行监控系统及方法，可以应用于飞轮运行过程的状态监控。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种飞轮运行监控系统进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种飞轮运行监控系统，该系统基于预设编程平台建立，该平台可以为Labview虚拟仪器平台。如图1所示，该系统包括第一通信模块10及第二通信模块20、磁轴承控制模块30、电机控制块40以及参数输入及显示模块50。第一通信模块与设置于飞轮磁轴承的传感器系统连接；第二通信模块与设置于飞轮电机的传感器系统连接。

在该系统工作过程中，第一通信模块用于接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；第二通信模块用于接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；参数输入及显示模块用于显示磁轴承参数及电机参数；参数输入及显示模块还用于生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承；参数输入及显示模块还用于生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。

通常情况下，上述第一通信模块通过CAN总线与设置于飞轮磁轴承的传感器系统通信。为了成功通信，第一通信模块需要预先配置与CAN总线相匹配的通信协议及波特率参数。第二通信模块通过CAN总线与设置于飞轮磁轴承的传感器系统通信，同理，第二通信模块也需要预先配置与CAN总线相匹配的通信协议及波特率参数。

上述参数输入及显示模块通常还可以预先设置采集数据图标；在预设的采集数据图标被触发时，参数输入及显示模块可以基于采集数据图标对应的飞轮部分，控制第一通信模块获取磁轴承参数，或控制第二通信模块获取飞轮参数。

为了全面显示磁轴承和电机的运行参数，并对磁轴承和电机的控制参数进行控制，上述参数输入及显示模块通常包括磁轴承控制单元、磁轴承显示单元、电机控制单元及电机显示单元；其中，磁轴承控制单元用于基于预设的第一参数输入区域的参数值，生成第一参数控制指令；磁轴承显示单元用于显示磁轴承参数；电机控制单元用于基于预设的第二参数输入区域的参数值，生成第二参数控制指令；电机显示单元用于显示电机参数。

在具体实现过程中，上述第一参数输入区域可以包括轴向参数控制区及径向参数控制区。轴向参数控制区用于接收磁承轴轴向的电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压的参数；径向参数控制区用于接收磁承轴径向的电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压的参数；磁轴承显示单元包括上径向位移显示区、轴向位移显示区、下径向位移显示区、飞轮转速显示区及磁轴承内部参数区。用户可以通过人机交互设备向各个参数的区域输入需要设置的参数值，从而实现参数的设置。

在具体实现过程中，上述第二参数输入区域包括飞轮运行数据修正区；飞轮运行数据修正区用于接收飞轮电机的iq电流设定值、id电流设定值、直流母线电压设定值、飞轮转速设定值、飞轮旋转变压器初始角度设定值、iq电流环比例系数、iq电流环积分系数、id电流环比例系数及id电流环积分系数；电机显示单元包括iq电流显示区、直流母线电流显示区、直流母线电压显示区、飞轮旋转变压器参数显示区、飞轮转子参数显示区以及电机三相电流显示区。同样地，用户可以通过人机交互设备向各个参数的区域输入需要设置的参数值，从而实现参数的设置。

本发明实施例提供了一种飞轮运行监控系统，第一通信模块接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；第二通信模块接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；参数输入及显示模块显示磁轴承参数及电机参数；参数输入及显示模块生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承；参数输入及显示模块生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。该方式提高了飞轮运行情况的监控的可靠性，满足了用户需求。

本发明实施例还提供了另一种飞轮运行监控系统(也称为“飞轮电机磁轴承控制监控系统”)，该系统在图1所示的系统基础上实现。该系统包括飞轮电机充放电控制部分(也称为“电机操作区”)以及磁轴承悬浮控制部分也称为“磁轴承操作区”。

其中，飞轮电机充放电控制部分包括充放电控制命令区、变流器数据监测区、实时数据绘制区等，磁轴承悬浮控制部分包括磁轴承系统控制命令区、飞轮状态监测区、磁轴承内部数据监测区等。该集成控制监控系统可同时监测飞轮电机和磁轴承系统的运行数据，并能够给子系统发送控制命令，有利于飞轮集成软件系统的统一化设计和可靠的状态监测。

该系统充分利用了Labview软件的功能模块、实时性和可扩展性实现磁悬浮储能飞轮电机充放电与磁轴承悬浮集成控制，在同一界面层次实现飞轮两个子系统的控制与数据监测。Labview编程代码分为前面板和程序框图两部分，前面板是软件代码的生成和操作界面，是用户最终使用的界面程序，程序框图是底层的运行程序，连接了前面板各显示部件的逻辑功能块、算法处理、通信打包等功能。

Labview是一种图形化的编程语言开发环境，包含丰富的数据库和图形库，具有数据采集、GPIB、串口控制、USB控制、数据分析、数据标志显示及数据存储等资源，有利于用户直接二次开发程序代码。Labview应用开发环境包括前面板和程序框图两部分，软件代码为常规编程语言格式。

前面板设计程序关键部分：前面板程序即可视化界面部分在进行设计时，需要配置完整的系统监测和控制界面，达到简捷明了、功能清晰，同时又方便操作、可操作性强等目的。因此，采用NI成熟的Labview可视化界面是较好的选择，其内置示波器、仪器仪表盘、输入输出逻辑框以及通讯控件(非前面板显示)可以很好完成编程目的。

程序框图关键部分：程序框图是实现整个飞轮电机磁轴承集成控制监控程序的关键，也是前面板可以稳定运行的前提和保障，程序框图在设计时需要职能清晰、高效运行、尽量降低故障。因此，程序框图部分的关键技术在于对后台控件的合理规划、选择和优化，能用最少的资源实现程序的全部功能，提高执行的高效性。

对应于磁轴承操作区和电机操作区，软件代码分为前面板和程序框图两部分。前面板组成部分：磁轴承操作前面板和电机操作前面板。其中，采Labview进行编程通常采用如下步骤，具体如图2所示：先该程序包括主程序入口，从主程序入口进入主程序后，调用头文件和库函数，然后是宏定义、函数声明，再进行变量初始化及系统初始化，并进行定时映射；使能通信及控件功能后，进入主循环，然后在有数据更新的情况下，使用数据解析服务程序对更新的数据进行解析，继续执行主循环的程序。

第一部分磁轴承操作前面板具备完整的飞轮磁轴承控制监控功能，包括上径向位移显示区(分为上x径向和上y径向两轴)、轴向位移显示区(分为时间轴和轴向位移轴)、下径向位移显示区(分为下x径向和下y径向两轴)、飞轮转速显示区(转速表盘、编辑框显示、转速赋值等)、滤波参数设置区(陷波设置、交叉设置、失稳限值设置、保护、振动设置、参数存取、放大倍数调节等)、轴向PID参数控制区(轴向参数在线修改，包括电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压等)、径向PID参数控制区(上径向参数在线修改、下径向参数在线修改，包括电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压等)、一键查询磁轴承内部参数区(可以将磁轴承底层程序内部数据传送至监控界面)等，该前面板程序可以完成飞轮磁轴承所有监控数据显示和控制命令发送。

第二部分电机操作区包括示波器数据绘制区、控制命令发送区、参数设置区、变流器内部数据监测区等。其中，示波器数据绘制区每三组数据集成在一组示波器上绘制，第一组示波器用于绘制iq电流设置值、iq电流测量值和id电流测量值，第二组示波器用于绘制直流母线电流、磁链设定值和测量值，第三组示波器用于绘制直流母线电压设定值、直流母线电压测量值和保护电压值，第四组示波器用于绘制飞轮旋转变压器实时角度、变流器给定角度和估计角度，第五组示波器用于绘制飞轮转子转速设定值和测量值、转子转向，第六组示波器用于绘制变流器通入电机内部的三相正弦波电流测量值，包括U、V、W三相电流。控制命令发送区包括开环控制、闭环控制(制动控制)、启动运行、停止运行、充电控制和放电控制等，通过这些命令可以直接给飞轮变流器发送实时操作指令代码，用于控制飞轮运行模式。参数设置区主要对飞轮运行数据进行在线修正，包括iq电流设定值、id电流设定值、直流母线电压设定值、飞轮转速设定值、飞轮旋转变压器初始角度设定值、iq电流环比例系数、iq电流环积分系数、id电流环比例系数、id电流环积分系数等，这些参数通过对应下放的发送按钮进行数据传递。变流器内部数据监测区用于将数据显示于编辑框内部，所显示数据与示波器所绘制数据是一致的，同时还把参数设置区所有参数显示到对应编辑框内部，用于监测所设置参数是否成功发送至飞轮变流器底层程序中。

同时，以上两部分前面板程序还包括CAN卡操作区，分为打开设备、关闭设备、设备类型选择、设备编号选择、波特率设置、接收磁轴承数据、接收电机数据、显示CAN卡状态等，这部分程序用于启动CAN接收功能，所说明的是本Labview软件代码采用CAN总线与飞轮底层程序进行通信控制。

飞轮电机磁轴承集成控制监控程序框图组成部分：程序框图部分是针对前面板设计的底层程序，本软件代码的基本思路为：首先配置CAN总线通信程序、CAN卡设备信息、波特率设置，并具备打开和关闭设备功能，用于激活CAN总线通信功能，并能够将飞轮底层程序所传送的内部数据进行读取、采集和存储，并依据前面板所显示功能进行分类显示。

本软件的程序框图依据前面板功能分为磁轴承程序框图区和电机程序框图区。磁轴承程序框图如图3所示，其中，所有磁轴承底层数据通过磁轴承程序框图软件进行解析后，传送至前面板的磁轴承操作区进行显示、曲线绘制、数据编辑等，所有变流器和电机底层数据通过电机程序框图软件进行解析后，传送至前面板的电机操作区进行显示、曲线绘制、数据编辑等。同时，磁轴承操作区所有内部参数设置功能、控制命令发送功能，在前面板进行操作后均通过磁轴承程序框图软件进行打包，并通过CAN总线进行发送。电机程序框图如图4所示，电机操作区所有内部参数设置功能、控制命令发送功能，在前面板进行操作后均通过电机程序框图软件进行打包，并通过CAN总线进行发送。两部分程序框图软件可同时运行、互不交叉，且集成度高，可提高软件运行效率。

在对飞轮运行情况进行测试时，可以通过以下步骤实现：

(1)飞轮系统上电，磁轴承和电机变流器供电正常并完成初始化；打开本工程文件，点击运行进入前面板界面；

(2)选择CAN卡设备，磁轴承和电机分别为通道1和2；分别打开设备1和2，指示灯显示绿色表明设备打开正常，否则失败；分别点击接收数据按钮1和2，进入数据通信程序；

(3)CAN1总线实时接收磁轴承发送的内部数据，显示于前面板磁轴承操作区；CAN2总线实时接收电机变流器发送的内部数据，显示于前面板电机操作区界面；

(4)点击磁轴承悬浮等控制命令，完成飞轮悬浮过程；飞轮加速过程中，通过磁轴承操作区进行内部参数设置；

(5)飞轮充放电控制时，需要进行电机充放电参数设置和修改控制命令，点击相应控制按钮，通过CAN总线进行数据发送；

(6)飞轮系统出现故障或悬浮失败时，通过监测磁轴承数据，立即给电机发送停机命令，并尝试重新悬浮，直至飞轮转速降至零。

该方式可以对飞轮的运行情况进行全面的监测与控制，可以满足用户需求。

对应于上述系统实施例，本发明实施例还提供一种飞轮运行监控方法，该方法应用于上述系统；该系统包括第一通信模块及第二通信模块、磁轴承控制模块、电机控制块以及参数输入及显示模块；第一通信模块与设置于飞轮磁轴承的传感器系统连接；第二通信模块与设置于飞轮电机的传感器系统连接；如图5所示，该方法包括如下步骤：

步骤500，第一通信模块接收设置于飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数。

步骤502，第二通信模块接收设置于飞轮电机的传感器系统检测的电机参数。

步骤504，参数输入及显示模块显示磁轴承参数及电机参数。

步骤506，参数输入及显示模块生成飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使磁轴承控制模块基于第一参数控制指令控制飞轮磁轴承。

步骤508，参数输入及显示模块生成飞轮电机的第二参数控制指令，以使电机控制模块基于第二参数控制指令控制飞轮电机。

进一步地，上述方法还包括：参数输入及显示模块在预设的采集数据图标被触发时，基于采集数据图标对应的飞轮部分，控制第一通信模块获取磁轴承参数，或控制第二通信模块获取飞轮参数。

进一步地，上述参数输入及显示模块包括磁轴承控制单元、磁轴承显示单元、电机控制单元及电机显示单元；方法还包括：磁轴承控制单元基于预设的第一参数输入区域的参数值，生成第一参数控制指令；磁轴承显示单元显示磁轴承参数；电机控制单元基于预设的第二参数输入区域的参数值，生成第二参数控制指令；电机显示单元显示电机参数。

本发明实施例提供的飞轮运行监控方法，与上述实施例提供的飞轮运行监控系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的飞轮运行监控系统及方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种飞轮运行监控系统，其特征在于，所述系统基于预设编程平台建立；所述系统包括第一通信模块及第二通信模块、磁轴承控制模块、电机控制块以及参数输入及显示模块；所述第一通信模块与设置于所述飞轮磁轴承的传感器系统连接；所述第二通信模块与设置于所述飞轮电机的传感器系统连接；

所述第一通信模块用于接收设置于所述飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；

所述第二通信模块用于接收设置于所述飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；

所述参数输入及显示模块用于显示所述磁轴承参数及所述电机参数；

所述参数输入及显示模块还用于生成所述飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使所述磁轴承控制模块基于所述第一参数控制指令控制所述飞轮磁轴承；

所述参数输入及显示模块还用于生成所述飞轮电机的第二参数控制指令，以使所述电机控制模块基于所述第二参数控制指令控制所述飞轮电机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设编程平台包括Labview虚拟仪器平台。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一通信模块通过CAN总线与设置于所述飞轮磁轴承的传感器系统通信，所述第一通信模块预先配置域所述CAN总线相匹配的通信协议及波特率参数；

所述第二通信模块通过CAN总线与设置于所述飞轮磁轴承的传感器系统通信，所述第二通信模块预先配置域所述CAN总线相匹配的通信协议及波特率参数。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述参数输入及显示模块还用于在预设的采集数据图标被触发时，基于所述采集数据图标对应的飞轮部分，控制所述第一通信模块获取磁轴承参数，或控制所述第二通信模块获取飞轮参数。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述参数输入及显示模块包括磁轴承控制单元、磁轴承显示单元、电机控制单元及电机显示单元；

所述磁轴承控制单元用于基于预设的第一参数输入区域的参数值，生成第一参数控制指令；

所述磁轴承显示单元用于显示所述磁轴承参数；

所述电机控制单元用于基于预设的第二参数输入区域的参数值，生成第二参数控制指令；

所述电机显示单元用于显示所述电机参数。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第一参数输入区域包括轴向参数控制区及径向参数控制区；所述轴向参数控制区用于接收磁承轴轴向的电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压的参数；所述径向参数控制区用于接收磁承轴径向的电流环比例积分微分值、位移环比例积分微分值、偏置电流、偏置电压的参数；

所述磁轴承显示单元包括上径向位移显示区、轴向位移显示区、下径向位移显示区、飞轮转速显示区及磁轴承内部参数区。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二参数输入区域包括飞轮运行数据修正区；所述飞轮运行数据修正区用于接收所述飞轮电机的iq电流设定值、id电流设定值、直流母线电压设定值、飞轮转速设定值、飞轮旋转变压器初始角度设定值、iq电流环比例系数、iq电流环积分系数、id电流环比例系数及id电流环积分系数；

所述电机显示单元包括iq电流显示区、直流母线电流显示区、直流母线电压显示区、飞轮旋转变压器参数显示区、飞轮转子参数显示区以及电机三相电流显示区。

8.一种飞轮运行监控方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-7任一项所述的系统；所述系统基于预设编程平台建立；所述系统包括第一通信模块及第二通信模块、磁轴承控制模块、电机控制块以及参数输入及显示模块；所述第一通信模块与设置于所述飞轮磁轴承的传感器系统连接；所述第二通信模块与设置于所述飞轮电机的传感器系统连接；所述方法包括：

所述第一通信模块接收设置于所述飞轮磁轴承的传感器系统检测的磁轴承参数；

所述第二通信模块接收设置于所述飞轮电机的传感器系统检测的电机参数；

所述参数输入及显示模块显示所述磁轴承参数及所述电机参数；

所述参数输入及显示模块生成所述飞轮磁轴承的第一参数控制指令，以使所述磁轴承控制模块基于所述第一参数控制指令控制所述飞轮磁轴承；

所述参数输入及显示模块生成所述飞轮电机的第二参数控制指令，以使所述电机控制模块基于所述第二参数控制指令控制所述飞轮电机。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述参数输入及显示模块在预设的采集数据图标被触发时，基于所述采集数据图标对应的飞轮部分，控制所述第一通信模块获取磁轴承参数，或控制所述第二通信模块获取所述飞轮参数。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述参数输入及显示模块包括磁轴承控制单元、磁轴承显示单元、电机控制单元及电机显示单元；所述方法还包括：

所述磁轴承控制单元基于预设的第一参数输入区域的参数值，生成第一参数控制指令；

所述磁轴承显示单元显示所述磁轴承参数；

所述电机控制单元基于预设的第二参数输入区域的参数值，生成第二参数控制指令；

所述电机显示单元显示所述电机参数。

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