CN114810826A

CN114810826A - 磁轴承的零偏置控制方法、装置及磁轴承

Info

Publication number: CN114810826A
Application number: CN202210323785.0A
Authority: CN
Inventors: 姚依晨; 于溯源
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2042-03-30
Also published as: CN114810826B

Abstract

本发明提供了一种磁轴承的零偏置控制方法、装置及磁轴承，所述方法包括：根据磁轴承转子的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力；根据所述磁轴承上多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子受力模型；求解所述转子受力模型得到所述多个电磁铁中用于提供磁场力的目标电磁铁及对应的控制电流，将所述控制电流输出对应的目标电磁铁中以使目标电磁铁对所述转子形成的磁场力合成为所述预期轴承力，本发明可解决现有技术中磁轴承需要设置定常偏置电流对转子进行反馈控制的问题。

Description

磁轴承的零偏置控制方法、装置及磁轴承

技术领域

本发明涉及磁轴承技术领域，尤其涉及一种磁轴承的零偏置控制方法、装置及磁轴承。

背景技术

磁轴承主要由电磁铁、位移传感器、控制器和功率放大器等部件组成。磁轴承使用安装在定子部件上的电磁铁对转子产生电磁力，使转子在与轴承无接触的情况下进行稳定悬浮和旋转。进一步的，可通过反馈控制回路控制输入电磁铁的控制电流大小，以控制支承磁悬浮轴承中转子的电磁力。因此，转子的动力学特性可以通过反馈控制回路进行实时调整，从而使得磁轴承具有更好的动态特性。现有技术中，磁轴承的控制普遍使用带有定常偏置电流的差动控制。这种控制方法以同一直线上的两个电磁铁为一组作为最小控制单元，即必须在磁轴承的至少两条不同方向的直线上分别设置两个电磁铁才能实现对磁轴承转子任意方向基于磁场力的位置调整。但是，但是偏置电流的引入会造成能源的浪费和线圈的额外发热。线圈发热还需要辅机进行冷却，更进一步造成能源的浪费。不仅如此，定常偏置电流可能会导致磁饱和过早的到来，造成磁轴承的承载力不能充分被利用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种磁轴承的零偏置控制方法，以解决现有技术中磁轴承需要设置偏置电流对转子进行反馈控制的问题。本发明的另一个目的在于提供一种磁轴承的零偏置控制装置。本发明的再一个目的在于提供一种磁轴承。本发明的还一个目的在于提供一种计算机设备。本发明的还一个目的在于提供一种可读介质。

为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种磁轴承的零偏置控制方法，包括：

根据磁轴承转子的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力；

根据所述磁轴承上多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子受力模型；

求解所述转子受力模型得到所述多个电磁铁中用于提供磁场力的目标电磁铁及对应的控制电流，将所述控制电流输出对应的目标电磁铁中以使目标电磁铁对所述转子形成的磁场力合成为所述预期轴承力。

优选的，所述预设位置信息为所述磁轴承中央，所述根据磁轴承转子的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力具体包括：

根据所述磁轴承转子的位置检测信息确定所述转子偏离所述磁轴承中央的位置偏移量；

根据所述位置偏移量确定所述转子回复至所述磁轴承中央所需的预期轴承力。

优选的，所述电磁铁的形状为马蹄形、山字形或单极形。

优选的，所述根据所述磁轴承上多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子受力模型具体包括：

根据所述多个电磁铁的属性信息和所述转子的位置检测信息确定所述转子预期的预期受力模型；

根据所述约束条件确定多个电磁铁中用于提供磁场力的目标电磁铁，形成约束条件向量；

根据所述预期受力模型和所述约束条件向量形成所述转子受力模型。

优选的，所述根据所述多个电磁铁的属性信息和所述转子的位置检测信息确定所述转子预期的预期受力模型具体包括：

确定每个电磁铁对转子形成的磁场力；

根据所述转子的位置检测信息确定每个电磁铁与所述转子间的气隙；

将所有电磁铁形成的磁场力进行正交分解，并与所述预期轴承力对应形成所述转子的预期受力模型。

优选的，所述约束条件为选取所述转子与每个电磁铁间的气隙中气隙最大的两个电磁铁为所述目标电磁铁。

优选的，所述约束条件为选取与所述预期轴承力角度最近的两个磁场力对应的电磁铁为目标电磁铁。

本发明还公开了一种磁轴承的零偏置控制装置，包括：

轴承力控制模块，用于根据磁轴承转子的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力；

模型建立模块，用于根据所述磁轴承上多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子受力模型；

电流分配模块，用于求解所述转子受力模型得到所述多个电磁铁中用于提供磁场力的目标电磁铁及对应的控制电流，将所述控制电流输出对应的目标电磁铁中以使目标电磁铁对所述转子形成的磁场力合成为所述预期轴承力。

本发明还公开了一种磁轴承，包括转子、环绕所述转子设置的多个电磁铁、用于检测所述转子的位置检测信息的位置检测装置以及如上所述的控制装置。

本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，

所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

本发明还公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，

该程序被处理器执行时实现如上所述方法。

本发明磁轴承的零偏置控制方法根据磁轴承转子的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力，根据所述磁轴承上多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子受力模型，求解所述转子受力模型得到所述多个电磁铁中用于提供磁场力的目标电磁铁及对应的控制电流，将所述控制电流输出对应的目标电磁铁中以使目标电磁铁对所述转子形成的磁场力合成为所述预期轴承力。从而，本发明的转子反馈控制以单个电磁铁为最小控制单元，根据检测的转子位置检测信息确定预期轴承力，进行轴承力控制。进而根据多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件得到转子受力模型，求解该转子受力模型可确定每个电磁铁的控制电流，从而本发明通过调控单个电磁铁的控制电流实现对应电磁铁对转子的磁场力大小的调整，以使转子在多个电磁铁磁场力合成的轴承力的作用下进行位置调整，使转子稳定在轴承中央。由此，本发明实现了零偏置电流的控制电流分配，降低了线圈中的发热和能量损耗，同时充分考虑了轴承力的非线性。不仅如此，本发明将轴承力控制策略与电流分配策略分离，通过设置约束条件，对于开环给定的电流分配策略，实现按照闭环设计轴承力控制策略的目的，具有广泛适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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示出现有技术中磁轴承具体实施例的结构图；

图2示出现有技术中磁轴承具体实施例差动控制的示意图；

图3示出本发明磁轴承的零偏置控制方法具体实施例的流程图；

图4示出本发明磁轴承的零偏置控制方法具体实施例S100的流程图；

图5～图7示出现有技术中电磁铁具体实施例的示意图；

图8示出图5～图7中电磁铁具体实施例的简化示意图；

图9示出本发明磁轴承的零偏置控制方法具体实施例S200的流程图；

图10示出本发明磁轴承的零偏置控制方法具体实施例S210的流程图；

图11示出本发明磁轴承的零偏置控制方法具体实施例电磁铁的设置示意图；

图12示出本发明磁轴承的零偏置控制装置具体实施例的结构图；

图13示出适于用来实现本发明实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

现有技术中，如图1所示，磁轴承主要包括定子、磁悬浮转子、位移传感器、控制器和功率放大器等部件，其中，定子上设置有电磁铁。如图2所示，磁轴承的反馈控制普遍使用带有定常偏置电流的差动控制。在带有偏置电流的差动磁悬浮轴承中，最小控制单元为由同一直线上的两个电磁铁构成的差动组。在进行控制时，来自位移传感器的与转子偏离磁轴承中央的位置偏移量对应的控制信号输入控制器，由控制器计算出每个差动组的控制电流，然后通过与定常偏置电流做和/差得到实际每个电磁铁线圈的控制电流，然后将之输入功率放大器，从而在线圈中产生相应大小的电流，以形成轴承力调整转子的位置，使转子保持在磁轴承中央。

具体的，在差动控制方法中，以图2中的马蹄形磁铁为例，单一电磁铁所产生的轴承力可以写成：

其中，f_mag,i,s分别该电磁铁对应的轴承力、线圈电流、转子与该电磁铁的距离，k则表示电磁铁的结构系数。实际上公式(1)不仅可用于马蹄形磁铁，对于山字型等形状的电磁铁和单极电磁铁(在一个旋转平面定子磁极具有相同极性的磁铁)都是通用的。

为了解决轴承力的非线性问题，最常见的办法是引入差动结构组。每个差动组需要以同一直线上的两个电磁铁为一组进行联合控制。在联合控制中，引入了定常偏置电流i₀，然后差动组中的两个电磁铁的电流之间引入约束：

i₁+i₂＝2i₀ (2)

其中，下标1和2在这里分别表示同一差动组中的两个电磁铁的编号。对应地，两个电流的差就可以写成：

i₁-i₂＝2i_c (3)

通常，i_c被称作控制电流，也是在差动控制中，控制器的输出信号。

此时，一对差动组所产生的电磁力为：

其中，s₀为转子处于轴承中心处时，转子与轴承之间的平均气隙，x表示在此差动组方向上，转子的位移。结合(2)(4)，对轴承力在i_c＝0,x＝0处进行泰勒展开可得：

为了进行线性控制器设计，在这种差动控制方法下进行控制器设计时，通常将(5)中的高阶项全部忽略，得到线性化的被控对象：

f_b＝k_ii_c+k_sx (6)

其中，

都可视为已知常数。进而，转子的反馈控制装置的设计可以以(6)为被控对象进行设计。

很显然，从(5)到(6)的简化不仅忽略了位移的高阶项，还忽略了控制电流i_c的平方项，而i_c的平方项又出现在了轴承力的负刚度项中，所以这种简化对磁轴承系统的不稳定性有着更理想的预估，不能严格保证实际系统的稳定性。不仅如此，差动控制引入的偏置电流一般为最大电流的一半，这会给整体磁轴承系统带来一定的承载力浪费。偏置电流还会带来额外的线圈发热，如果发热量高于正常自然对流的散热量，磁轴承系统还需要引入额外的冷却以保证安全的工作环境，更进一步造成能源的浪费。不仅如此，偏置电流可能会导致磁饱和过早的到来，造成磁轴承的承载力不能充分被利用。综上，现有技术中引入偏置电流进行转子反馈控制的方法存在系统稳定性、能源浪费和承载力不能被充分利用的问题。本发明中提出的磁轴承的零偏置控制方法，避免了偏置电流的引入，能够很好的解决上述问题。

基于此，根据本发明的一个方面，本实施例公开了一种磁轴承的零偏置控制方法。如图3所示，本实施例中，所述方法包括：

S100：根据磁轴承转子2的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力。

S200：根据所述磁轴承上多个电磁铁1的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子2受力模型。

S300：求解所述转子2受力模型得到所述多个电磁铁1中用于提供磁场力的目标电磁铁1及对应的控制电流，将所述控制电流输出对应的目标电磁铁1中以使目标电磁铁1对所述转子2形成的磁场力合成为所述预期轴承力。

本发明的转子2反馈控制以单个电磁铁1为最小控制单元，根据检测的转子2位置检测信息确定预期轴承力，进行轴承力控制。进而根据多个电磁铁1的属性信息、预期轴承力和约束条件得到转子2受力模型，求解该转子2受力模型可确定每个电磁铁1的控制电流，从而本发明通过调控单个电磁铁1的控制电流实现对应电磁铁1对转子2的磁场力大小的调整，以使转子2在多个电磁铁1磁场力合成的轴承力的作用下进行位置调整，使转子2稳定在轴承中央。由此，本发明实现了零偏置电流的控制电流分配，降低了线圈3中的发热和能量损耗，同时充分考虑了轴承力的非线性。不仅如此，本发明将轴承力控制策略与电流分配策略分离，通过设置约束条件，对于开环给定的电流分配策略，实现按照闭环设计轴承力控制策略的目的，具有广泛适用性。

在优选的实施方式中，所述预设位置信息为所述磁轴承中央，如图4所示，所述S100根据磁轴承转子2的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力具体包括：

S110：根据所述磁轴承转子2的位置检测信息确定所述转子2偏离所述磁轴承中央的位置偏移量。

S120：根据所述位置偏移量确定所述转子2回复至所述磁轴承中央所需的预期轴承力。

具体的，本发明中，轴承力控制与控制电流分开，首先，需要根据位置检测信息和预设位置信息确定预期轴承力，在该预期轴承力的作用下，转子2能够回复至预设位置信息中的预设位置。在通常情况下，预设位置为轴承中央。并且，预期轴承力的计算为现有技术，在此不再赘述。

在一个具体例子中，磁轴承的位置偏移量为转子2位移信号x_r,y_r，即转子2相对于磁轴承中央的在磁轴承的平面正交方向上的位置偏移量，根据转子2位置偏移量可求得预期轴承力u，u＝[u_x u_y]^T是磁轴承的平面两个正交方向上的预期轴承力分量组成的向量。

在具体例子中，磁轴承上可设置位置检测装置，以检测转子2偏离轴承中央的位置偏移量，得到位置检测信息。为了使转子2保持在轴承中央的位置，需要电磁铁1对转子2施加磁场力，以降低转子2的位置偏移量，使转子2回复至轴承中央。在具体例子中，磁轴承可包括转子2、环绕所述转子2设置的多个电磁铁1、用于检测所述转子2的位置检测信息的位置检测装置、控制装置和环绕在电磁铁1外侧的定子，电磁铁1可设置在定子朝向转子2的一侧表面上。该位置检测装置可固定设置在磁轴承的定子上，对转子2偏离轴承中央的位置偏移量进行检测。其中，优选的，位置检测装置可以选用位移传感器，当然，位置检测装置也可采用其他方式实现，可检测转子2的位置偏移量即可，本发明对此并不作限定。

需要说明的是，磁轴承中采用的电磁铁1包括但不限于马蹄形磁铁、山字形磁铁和单极形磁铁等结构的电磁铁1。其中，图5-图7分别示出了马蹄形磁铁、山字形磁铁和单极形磁铁的示意图，而不同结构的电磁铁1的示意图可以统一以图8表示。

在优选的实施方式中，如图9所示，所述S200根据所述磁轴承上多个电磁铁1的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子2受力模型具体包括：

S210：根据所述多个电磁铁1的属性信息和所述转子2的位置检测信息确定所述转子2预期的预期受力模型。

S220：根据所述约束条件确定多个电磁铁1中用于提供磁场力的目标电磁铁1，形成约束条件向量。

S230：根据所述预期受力模型和所述约束条件向量形成所述转子2受力模型。

具体的，在该优选的实施方式中，首先假设转子2在多个电磁铁1施加磁场力的作用下形成的合力为预期轴承力得到预期受力模型，即形成开环地电流分配方法，这种情况下控制电流分配存在多种方案。为了得到确定的电流分配方案，可根据约束条件确定目标电磁铁1，确定目标电磁铁1的控制电流，其他电磁铁1不输入控制电流，即不提供磁场力。进一步的，结合闭环地设计轴承力控制策略得到的预期轴承力形成转子2受力模型，保证系统的稳定性和抗干扰性，最终轴承力控制和电流分配共同形成完整的磁轴承转子2反馈控制。

在优选的实施方式中，如图10所示，所述S210根据所述多个电磁铁1的属性信息和所述转子2的位置检测信息确定所述转子2预期的预期受力模型具体包括：

S211：确定每个电磁铁1对转子2形成的磁场力。

S212：根据所述转子2的位置检测信息确定每个电磁铁1与所述转子2间的气隙。

S213：将所有电磁铁1形成的磁场力进行正交分解，并与所述预期轴承力对应形成所述转子2的预期受力模型。

在一个具体例子中，对于任意一种排列的磁轴承，如图11所示，假设磁轴承共有n个电磁铁1，则第m个单一电磁铁1产生的力f_mag,m为：

其中，m表示电磁铁1的编号，m＝1,2,…,n；i_m为第m个电磁铁1的线圈电流。根据位移传感器的输出信号x_r,y_r，可以计算第m个电磁铁1与转子2间的气隙s_m：

s_m＝s₀-rcos(θ_m-θ_r) (8)

其中，

θ_m为第m个电磁铁1与x正方向的夹角。

然后，所有电磁铁1产生的磁场力可以在平面上做正交分解，在设计电流分配策略时，我们希望所有磁铁产生的力等于预期轴承力u：

联立(7)(8)(9)可以得到：

u＝gi_c,square (10)

其中，i_c,square＝[(i₁)² (i₂)² … (i_n)²]^T是预期线圈电流平方的向量，

是时变矩阵。

很显然，在已知预期轴承力u和所有气隙s＝[s₁ s₂ … s_n]时，i_c,square没有唯一解，这是一个多解问题，通过预设约束条件可选择2个在此时工作的电磁铁1作为目标电磁铁1，向转子2提供磁场力。目标电磁铁1可通过矩阵K表示：

记

将(10)写成用

表达：

则

为：

则不为零的预期电流平方可以写为：

那么就可以计算得到预期线圈电流平方向量：

然后对i_c,square中的每个元素进行开方就可以得到预期电流信号向量i_c，得到目标电磁铁1上线圈3的控制电流。

在一个可选的实施方式中，所述约束条件为选取所述转子2与每个电磁铁1间的气隙中气隙最大的两个电磁铁1为所述目标电磁铁1。

具体的，可对s＝[s₁ s₂ … s_n]中的元素大小进行比较，除了最大的两个值对应的编号j，j+1，其余编号对应的i_c,square中的元素置零，编号j和j+1对应的电磁铁1即为选择得到的目标电磁铁1。

在另一个可选的实施方式中，所述约束条件为选取与所述预期轴承力角度最近的两个磁场力对应的电磁铁1为目标电磁铁1。

具体的，可计算u的角度

在电磁铁1角度向量θ＝[θ₁ θ₂ … θ_n]中寻找与θ_u最相近的两个值对应的编号j，j+1，其余编号对应的i_c,square中的元素置零，编号j和j+1对应的电磁铁1即为选择得到的目标电磁铁1。

基于相同原理，本实施例还公开了一种磁轴承的零偏置控制装置。如图12所示，零偏置控制装置可包括轴承力控制模块11、模型建立模块12和电流分配模块13。

其中，轴承力控制模块11用于根据磁轴承转子2的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力。

模型建立模块12用于根据所述磁轴承上多个电磁铁1的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子2受力模型。

电流分配模块13用于求解所述转子2受力模型得到所述多个电磁铁1中用于提供磁场力的目标电磁铁1及对应的控制电流，将所述控制电流输出对应的目标电磁铁1中以使目标电磁铁1对所述转子2形成的磁场力合成为所述预期轴承力。

由于该装置解决问题的原理与以上方法类似，因此本装置的实施可以参见方法的实施，在此不再赘述。

基于相同原理，本实施例还公开了一种磁轴承。磁轴承包括转子2、环绕所述转子2设置的多个电磁铁1、用于检测所述转子2的位置检测信息的位置检测装置以及如本实施例所述的控制装置。

由于该磁轴承解决问题的原理与以上方法类似，因此本磁轴承的实施可以参见方法的实施，在此不再赘述。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由客户端执行的方法，或者，所述处理器执行所述程序时实现如上所述的由服务器执行的方法。

下面参考图13，其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备600的结构示意图。

如图13所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶反馈器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。

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。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

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，并不排除在包括所述要素的过程、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。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述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

1.一种磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，所述预设位置信息为所述磁轴承中央，所述根据磁轴承转子的位置检测信息和预设位置信息得到预期轴承力具体包括：

3.根据权利要求1所述的磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，所述电磁铁的形状为马蹄形、山字形或单极形。

4.根据权利要求1所述的磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，所述根据所述磁轴承上多个电磁铁的属性信息、预期轴承力和约束条件确定转子受力模型具体包括：

5.根据权利要求1所述的磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，所述根据所述多个电磁铁的属性信息和所述转子的位置检测信息确定所述转子预期的预期受力模型具体包括：

确定每个电磁铁对转子形成的磁场力；

6.根据权利要求1所述的磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，所述约束条件为选取所述转子与每个电磁铁间的气隙中气隙最大的两个电磁铁为所述目标电磁铁。

7.根据权利要求1所述的磁轴承的零偏置控制方法，其特征在于，所述约束条件为选取与所述预期轴承力角度最近的两个磁场力对应的电磁铁为目标电磁铁。

8.一种磁轴承的零偏置控制装置，其特征在于，包括：

9.一种磁轴承，其特征在于，包括转子、环绕所述转子设置的多个电磁铁、用于检测所述转子的位置检测信息的位置检测装置以及如权利要求8所述的控制装置。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，

所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述方法。

11.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，

该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述方法。