CN116067401A - 转子加热方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种转子加热方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品。所述方法包括：获取转子的实际转速；根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。采用本方法能够获取转子的实际转速；根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。本申请实施例可以自动计算出相位角调整量，从而使线圈仅产生感应加热磁场而不产生加转磁场，维持转子转速恒定并实现转子快速升温，由于缩短了热平衡过程时间，因此可以提高测试系统的启动效率。
Description
技术领域
本申请涉及高精度传感器技术领域，特别是涉及一种转子加热方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品。
背景技术
高精度传感器技术中，真空悬浮转子是一种高精度传感器的核心部件。在进入工作状态前，转子的温度与外部电极碗腔体的温度存在差异，且只能通过外部电极碗腔体对转子进行辐射传热，从而实现内外热平衡。
目前，热平衡过程所需时间一般在20小时以上，极大地限制了测试系统的启动效率。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高测试系统的热平衡效率的转子加热方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品。
第一方面，本申请提供了一种转子加热方法。上述方法包括：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
在其中一个实施例中，上述根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量，包括：
根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率；
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量。
在其中一个实施例中，上述将转速差值和转速差值的变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量，包括：
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布；
基于预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集；
根据相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
在其中一个实施例中，模糊控制器的建立过程，包括：
获取转子达到目标转速后的零施矩相位角起始值；
基于零施矩相位角起始值以不同幅度调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速与目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率；
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器。
在其中一个实施例中，上述根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差建立模糊控制器，包括：
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集；
根据多个模糊子集，选取各模糊子集对应的隶属度函数；
根据多个模糊子集、多个隶属度函数和预先获取并建立的控制规则库进行仿真，建立模糊控制器。
在其中一个实施例中，加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，上述根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理，包括：
根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差；
对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到线圈上，对转子进行加热处理。
第二方面，本申请还提供了一种转子加热装置。上述装置包括：
转速获取模块，用于获取转子的实际转速；
调整量确定模块，用于根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
信号调整模块，用于根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备。上述电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
第四方面，本申请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，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
上述转子加热方法、装置、电子设备、存储介质和程序产品，获取转子的实际转速，根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量，根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。本申请实施例可以自动计算出相位角调整量，从而使线圈仅产生感应加热磁场而不产生加转磁场，维持转子转速恒定并实现转子快速升温，由于缩短了热平衡过程时间，因此可以提高测试系统的启动效率。
附图说明
图1为一个实施例中转子加热方法的应用环境图；
图2为一个实施例中转子加热方法的流程示意图；
图3为一个实施例中加转控制电路的结构框图；
图4为一个实施例中输出相位角调整量的流程示意图；
图5为一个实施例中根据目标隶属函数输出相位角调整量的流程示意图；
图6为一个实施例中建立模糊控制器的流程示意图；
图7为一个实施例中根据隶属度函数建立模糊控制器的流程示意图；
图8为一个实施例中对转子加热处理的流程示意图；
图9为另一个实施例中对转子加热方法的流程示意图；
图10为一个实施例中转子加热装置的结构框图；
图11为一个实施例中电子设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
真空悬浮转子是一种高精度传感器的核心敏感部件，而高精度传感器是测试系统的重要组成部件。高精度传感器包括电极碗、转子和缠绕在电极碗外部的两股对向线圈。电极碗通常为球形陶瓷腔体结构，转子通常为球形金属。测试系统工作时，具有90°相位差的两个正弦信号分别加载在两股对向线圈上，产生交流加转磁场为转子提供加转力矩，转子在腔体内部处于真空悬浮状态且指向惯性空间某一方向做高速定轴转动。转子的温度变化对高精度传感器的性能有很大的影响，随转子温度升高加转力矩将迅速降低，因此转子需要从常温进行启动，待加转至目标转速后，通过外部电极碗腔体对转子进行辐射传热，从而实现内外受热均匀以达到热平衡。但是，这一被动热平衡过程所需时间一般在20小时以上，极大地限制了测试系统的启动效率。
经研究发现，转子在变化磁场中会产生涡流感应热，可以加快热平衡进度，但在加热过程中产生额外力矩，会影响转子的加热速率。为了对转子加热而不施矩，本申请给出了一种非接触式零施矩感应加热方法。该方法基于椭圆磁场理论，椭圆磁场理论指出：
两路具有90°相位差的正弦信号产生的交流磁场提供的加转力矩有如下形式：
其中，
r是球形转子半径，是转子表面电阻率，µ是真空磁导率，fm是加转信号频率，
n是转子转速。
根据上式可以间接证明存在零施矩感应加热磁场，当加载在线圈上的两路正弦信号的相位角在0到90度范围内时存在零施矩相位角，可产生零施矩感应加热磁场，使转子在加热过程中不引入额外力矩，该零施矩相位角可以维持转子在目标转速下进行感应加热，实现快速温升，极大地提高了测试系统的启动效率。
下面将对本申请实施例提供的一种转子加热方法所涉及到的实施环境进行简要说明。
本申请实施例提供的转子加热方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括加转控制电路102和高精度传感器104。高精度传感器104包括电极碗腔体、转子和缠绕在腔体外部的两股对向线圈。其中，加转控制电路102通过网络与高精度传感器104进行通信。高精度传感器104可以采集转子的实际转速，加转控制电路102从高精度传感器104获取转子的实际转速，确定相位角调整量，根据相位角调整量调整转子的加转信号，以对转子进行加热处理。
上述介绍了本申请实施例提供的转子加热方法的应用场景后，下面重点介绍转子加热方法的确定过程。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种转子加热方法，以该方法应用于图1中的加转控制电路为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，获取转子的实际转速。
其中，转子的实际转速为高精度传感器启动后，转子做高速定轴转动时转速的实测值。
高精度传感器还包括设置在腔体上的转速采集设备。转速采集设备采集转子的实际转速，并将实际转速传输到加转控制电路。加转控制电路获取转速采集设备传输的转子的实际转速。
上述转速采集设备可以是光电传感器。光电传感器采集转子的实际转速得到脉冲信号，并将脉冲信号传输至加转控制电路；加转控制电路获取脉冲信号，对脉冲信号进行处理得到转子的实际转速。
步骤204，根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量。
其中，目标转速为达到热平衡时，转子转速的目标值。
加转控制电路获取到转子的实际转速后，可以控制转子的加转力矩，根据转子的实际转速和目标转速通过预设算法自动计算相位角调整量。
示例性地，根据转子的目标转速v0和获取到的转子的实际转速v1，通过预设算法自动计算相位角调整量。
步骤206，根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
其中，转子的加转信号包括两路分别施加在电极碗外两股对向线圈上具有相同频率的信号，加转信号可以使电极碗外部的两股线圈产生交流加转磁场，交流加转磁场为转子提供了加转力矩，上述加转信号需要采用正弦信号。
如图3所示，加转控制电路包括DSP（digitalsignalprocessor，数字信号处理器）、信号发生器和功率放大器，信号发生器为DDS（DirectDigitalSynthesizer，直接数字频率合成器）可以产生两路正弦形式的控制信号，DSP对获取到的脉冲信号进行处理得到转子的实际转速，并根据实际转速确定相位角调整量。之后，DSP将相位角调整量发送到信号发生器；信号发生器根据接收到的相位角调整量，对加转信号进行相位角的调整。功率放大器对调整后的加转信号进行放大处理，并将放大处理后的加转信号加载在电极碗外部的两股对向线圈上，改变加转信号产生的交流加转磁场，从而使转子只加热不产生额外的加转力矩。
上述转子加热方法中，加转控制电路获取转子的实际转速；根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；根据相位角调整量调整转子的加转信号，以对转子进行加热处理。本申请实施例可以自动计算出相位角调整量，从而使线圈仅产生感应加热磁场而不产生加转磁场，维持转子转速恒定并实现转子快速升温，由于缩短了热平衡过程时间，因此可以提高测试系统的启动效率。
在一个实施例中，如图4所示，涉及上述根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量的一种实现方式，可以包括如下步骤：
步骤302，根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率。
其中，第一转速差值变化率指实际转速和目标转速的差值与发生这一变化所用时间的比值，可以表示转速差值的变化快慢。
加转控制电路中的DSP在确定实际转速后，对实际转速和目标转速进行求差计算，得到第一转速差值；然后，根据第一转速差值和测试时长计算第一转速差值变化量。
示例性地，实际转速为v1，目标转速为v0，转速差值Δv=v0-v1，测试时长为Δt，则转速差值变化率=Δv/Δt。
步骤304，将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量。
预先在DSP中建立模糊控制器，在确定第一转速差值和第一转速差值变化率之后，DSP将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，模糊控制器根据模糊控制算法对第一转速差值和第一转速差值变化率进行模糊处理，从而输出相位角调整量。
示例性地，第一转速差值为Δv，第一转速差值变化率为Δv/Δt，将Δv和Δv/Δt输入到预先建立的模糊控制器中，模糊控制器器对Δv和Δv/Δt进行模糊处理，输出相位角调整量。
上述转子加热方法中，将获取的第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，模糊控制器根据模糊控制算法对第一转速差值和第一转速差值变化率进行模糊处理，经过模糊控制算法计算后输出相位角调整量，本申请实施例通过对第一转速差值和第一转速差值变化率进行模糊处理，经过模糊控制算法从而可以自动计算出相位角调整量，无需人为调整相位角，提高了便捷性以及零施矩相位角的确定效率。
在一个实施例中，如图5所示，涉及上述将第一转速差值和第一转速差值的变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量的一种实现方式，可以包括如下步骤：
步骤402，将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布。
其中，清晰值模糊化是指从数字量转换为模糊量。模糊子集是用来表达模糊性概念的集合。隶属度分布是描述转速差值和转速差值变化率隶属于对应模糊子集的程度。
将数字量DSP处理后的第一转速差值和第一转速差值变化率输入模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布。可以理解地，模糊子集可以为多个子集，其对应转换的隶属度可以为多个。
示例性地，输入的转速差值为Δv，输入模糊控制器中得到模糊子集µ（Δv）的u1。
步骤404，基于预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集。
其中，控制规则库是指模糊规则采用语言控制，根据测施矩特性数据总结生成模糊控制规则表，建立的近似推理过程。模糊子集分布是指根据模糊控制规则表进行模糊推理得到的推理结果的模糊子集的并集。
将DSP处理后的第一转速差值和第一转速差值变化率输入模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，根据预先建立的控制规则库进行模糊推理，得到模糊子集分布。
示例性地，输入的转速差值为Δv，转速差值变化率为Δv/Δt，输入模糊控制器中得到模糊量u1和u2，即模糊子集的隶属度，根据模糊控制规则表和模糊量u1和u2进行推理。
步骤406，模糊推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
其中，隶属度函数A(x)的隶属度越接近于1，表示x属于A的程度越高，A(x)越接近于0表示x属于A的程度越低。
模糊控制器根据预设对应关系查找出与模糊子集分布，以及模糊子集分布对应的隶属度函数，根据模糊子集分布对应的隶属度函数计算得出相位角调整量。可以理解地，相位角调整量可以通过模糊控制器计算得到也可通过人为调整得到。
示例性地，模糊子集分布为。确定隶属度函数为A，计算得出A，从而得出需要相位角调整量。
上述转子加热方法中，模糊控制器对第一转速差值和第一转速差值变化率进行清晰值模糊化得到其在相关模糊子集上的隶属度分布，根据预先建立的控制规则库近似推理输出相位角调整量的模糊控制子集；再根据目标模糊子集分布，根据所选定的清晰化方法计算输出相位角调整量。本申请实施例可以采用模糊控制器根据第一转速差值和第一转速差值变化率自动计算出相位角调整量，无需人为调整相位角，提高了便捷性和零施矩相位角调整的确定效率。
在一个实施例中，如图6所示，涉及上述模糊控制器的建立过程，可以包括如下步骤：
步骤502，获取转子达到目标转速后的零施矩相位角起始值。
其中，零施矩相位角起始值是指转子达到目标转速后，处于只加热不加转矩时的零施矩相位角。
确定工作条件下，当转子达到目标转速后，调整两路加转信号相位差，寻找零施矩相位角起始值并获取。
示例性地，转子的目标转速为v0，对应的两路加转信号相位差，调整两路加转信号相位差，找到零施矩相位角起始值。
步骤504，基于零施矩相位角起始值以不同幅度调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速与目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率。
其中，测试转速为在建立模糊控制器时转子的转速值。
在转子达到目标转速后，获取转子达到目标转速后的相位角起始值，调整两路加转信号的相位差，并在每次调整加转信号的相位差之后，获取转子的测试转速。根据转子的测试转速和目标转速确定转子的第二转速差值；根据第二转速差值和测试时长确定第二转速差值变化率。可以理解地，每次调整可以以增加或减小两个方向改变两路加转信号相位差。多次调整，可以获得多个第二转速差值和多个第二转速差值变化率。
示例性地，在转子达到目标转速v0后，以零施矩相位角为起点，分别以幅度向增加和减小两个方向改变两路加转信号相位差，记录转子的第二转速差和第二转速差变化速率。
步骤506，根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器。
将记录的第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量为实验数据建立相位调整数据库，从而完成模糊控制器设计。可以理解地，第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量可以为多个。
上述转子加热方法中，根据获取转子达到目标转速后的相位角起始值，基于相位角起始值调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速和测试转速的变化率，通过实验数据建立模糊控制器，可将实际输入的转子转速与转速的变化率通过模糊控制，自动计算出相位角调整量，无需人为调整相位角，提高了便捷性和零施矩相位角调整的确定效率。
在一个实施例中，如图7所示，涉及上述第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器的一种实现方式，可以包括如下步骤：
步骤602，根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集。
其中，模糊子集为建立模糊控制器时，DSP处理对第二转速差值、第二转速差值变化率进行模糊化处理后，形成的模糊化集合。
DSP将第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量进行模糊化处理后，形成各自的模糊子集。可以理解地，第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量都有对应的模糊子集。
示例性的，DSP将第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量进行模糊化处理后，得到第二转速差值对应模糊子集为NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)，第二转速差值变化率对应模糊子集为DNB(负快)，DNM(负中)，DNS(负慢)，DPS(正慢)，DPM(正中)，DPB(正快)，加转信号的相位差调整量对应的模糊子集为：FNB(负大)，FNM(负中)，FNS(负小)，FPS(正小)，FPM(正中)，FPB(正大)。
步骤604，根据多个模糊子集，选定各模糊子集对应的隶属度函数。
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和相加转信号的相位差调整量对应的模糊子集，确定隶属度函数。可以理解地，第二转速差值、第二转速差值变化率和相加转信号的相位差调整量对应的各模糊子集都有对应的隶属度函数。
步骤606，根据多个模糊子集、多个隶属度函数和预先获取并建立的控制规则库进行仿真，建立模糊控制器。
根据总结的零施矩相位角附近相位变化引起的加转力矩特性变化实验结果，第二转速差值、第二转速差值变化率作为输入量，相加转信号的相位差为输出量，定义模糊子集，得到的多个模糊子集和其对应的多个隶属度函数，根据测试数据总结生成模糊控制规则表，建立近似推理过程，从而建立模糊控制器。
示例性地，根据DSP总结零施矩相位角附近相位变化引起的加转力矩特性变化实验结果，确定第二转速差值和第二转速差值变化率为输入量，相加转信号的相位差调整量为输出量，定义模糊子集，第二转速差值对应NB(负大)，NM(负中)，NS(负小)，PS(正小)，PM(正中)，PB(正大)，第二转速差值变化率对应DNB(负快)，DNM(负中)，DNS(负慢)，DPS(正慢)，DPM(正中)，DPB(正快)，相加转信号的相位差调整量对应FNB(负大)，FNM(负中)，FNS(负小)，FPS(正小)，FPM(正中)，FPB(正大)，从而得到对应的隶属度函数、转速差变化率和，根据测试数据总结生成模糊控制规则表，建立近似推理过程，从而建立模糊控制器。
上述转子加热方法中，根据总结的零施矩相位角附近相位变化引起的加转力矩特性变化实验结果，第二转速差值、第二转速差值变化率作为输入量，相加转信号的相位差调整量为输出量，定义模糊子集，得到的多个模糊子集和其对应的多个隶属度函数，根据测试数据总结生成模糊控制规则表，建立近似推理过程，从而建立模糊控制器，建立模糊控制器可将实际输入的转子转速与转速的变化率通过模糊控制，自动计算出相位角调整量，无需人为调整相位角，提高了便捷性和零施矩相位角调整的确定效率。
在一个实施例中，加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，如图8所示，涉及上述根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理，可以包括如下步骤：确定模糊分布与隶属度函数选型，确定输出模糊量的清晰化方法，本申请实施例采用最大隶属度平均值法，完成控制器设计与仿真，并进行参数调整至满意控制效果。
步骤702，根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差。
其中，第一加转信号和第二加转信号为椭圆磁场理论给出两路具有90°相位差的正弦信号。
信号发生器根据模糊控制器输出的相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号其中一路加转信号的相位，从而调整第一加转信号和第二加转信号的相位差。或者，调整两路加转信号相对相位，从而调整第一加转信号和第二加转信号的相位差。
示例性地，模糊控制器输出的相位角调整量，信号发生器调整第一加转信号角度，以调整第一加转信号和第二加转信号的相位差。
步骤704，对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到线圈上，对转子进行加热处理。
DDS对加转信号相位差调整后，将加转信号通过功率放大器（可使加转信号功率加强）加载到线圈上，使线圈中的加矩磁场发生改变，实现恒速加热控制。
上述转子加热方法中，加转控制电路根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差，调整加转信号相位差后，将加转信号经过功率放大后加载到线圈上，从而使线圈中的磁场发生改变，产生感应加热磁场而不产生加转磁场，维持转子转速恒定并实现转子快速升温，提高启动效率。
在一个实施例中，如图9所示，提供了一种转子加热方法，本申请实施例可以包括如下步骤：
步骤801，获取转子的实际转速。
步骤802，根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率。
步骤803，将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布。
步骤804，基于预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集。
步骤805，根据相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
步骤806，根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
上述实施例中，光电传感器采集转子的实际转速传输到加转控制电路，加转控制电路根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率，将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到其在相关模糊子集上的隶属度分布，根据预先建立的控制规则库，近似推理输出相位角调整量的模糊控制量子集，根据目标模糊输出量的模糊子集分布，根据选定的清晰化方法计算输出相位角调整量。之后，根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。本申请实施例利用模糊控制实现感应加热控制过程，可以有效提高转子温升速率，显著缩短转子与外部腔体实现热平衡所需的时间，提高测试系统的启动效率。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述涉及的转子加热方法的转子加热装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个转子加热装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于转子加热方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图10所示，提供了一种转子加热装置，包括：
转速获取模块901，用于获取转子的实际转速；
调整量确定模块902，用于根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
信号调整模块903，用于根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
在其中一个实施例中，调整量确定模块902包括：
差值确定子模块，用于根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率；
调整量确定子模块，用于将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量。
在其中一个实施例中，调整量确定子模块，包括：
模糊化单元，用于将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化；
模糊推理单元，用于根据预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量的模糊子集分布；
清晰化单元，根据相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
在其中一个实施例中，该装置还包括：
起始值获取模块，用于获取转子达到目标转速后的零施矩相位角起始值；
差值确定模块，用于基于相位角起始值调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速与目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率；
控制器建立模块，用于根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器。
在其中一个实施例中，控制器建立模块包括：
子集确定子模块，用于根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集；
函数确定子模块，用于根据多个模糊子集，选定各模糊子集对应的隶属度函数；
控制器建立子模块，用于根据多个模糊子集、多个隶属度函数和预先获取并建立的控制规则库进行仿真，建立模糊控制器。
在其中一个实施例中，加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，信号调整模块903包括：
相位差调整子模块，根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差；
转子加热处理子模块，对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到线圈上，对转子进行加热处理。
上述转子加热装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以包括加转控制电路，其内部结构图可以如图11所示。该电子设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种转子加热方法。该电子设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率；
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布；
基于预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集；
根据相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取转子达到目标转速后的零施矩相位角起始值；
基于零施矩相位角起始值以不同幅度调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速与目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率；
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集；
根据多个模糊子集，选定各模糊子集对应的隶属度函数；
根据多个模糊子集、多个隶属度函数和预先获取并建立的控制规则库进行仿真，建立模糊控制器。
在一个实施例中，加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差；
对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到线圈上，对转子进行加热处理。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率；
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到模糊量以及模糊量在对应模糊子集上的隶属度分布；
基于预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集；
根据相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取转子达到目标转速后的零施矩相位角起始值；
基于零施矩相位角起始值以不同幅度调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速与目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率；
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集；
根据多个模糊子集，选取各模糊子集对应的隶属度函数；
根据多个模糊子集、多个隶属度函数和预先获取并建立的控制规则库进行仿真，建立模糊控制器。
在一个实施例中，加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差；
对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到线圈上，对转子进行加热处理。
在一个实施例中，提供了一种程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和实际转速确定相位角调整量；
根据相位角调整量调整加载到转子外部线圈的加转信号，以对转子进行加热处理。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据实际转速和目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率；
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到模糊控制器输出的相位角调整量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将第一转速差值和第一转速差值变化率输入到模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布；
基于预先建立的控制规则库和各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到相位角调整量对应的至少一个模糊子集；
根据相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对模糊子集分布进行计算得到相位角调整量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取转子达到目标转速后的零施矩相位角起始值；
基于零施矩相位角起始值以不同幅度调整加转信号的相位差，并获取转子的测试转速与目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率；
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量的变化关系建立模糊控制器。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据第二转速差值、第二转速差值变化率和加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集；
根据多个模糊子集，选取各模糊子集对应的隶属度函数；
根据多个模糊子集、多个隶属度函数和预先获取并建立的控制规则库进行仿真，建立模糊控制器。
在一个实施例中，加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据相位角调整量调整第一加转信号和第二加转信号的相位差；
对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到线圈上，对转子进行加热处理。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种转子加热方法，其特征在于，所述方法包括：
获取转子的实际转速；
根据预设的目标转速和所述实际转速确定相位角调整量；
根据所述相位角调整量调整加载到所述转子外部线圈的加转信号，以对所述转子进行加热处理。
2.根据权利要求1所述的转子加热方法，其特征在于，所述根据预设的目标转速和所述实际转速确定相位角调整量，包括：
根据所述实际转速和所述目标转速确定第一转速差值和第一转速差值变化率；
将所述第一转速差值和所述第一转速差值变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到所述模糊控制器输出的所述相位角调整量。
3.根据权利要求2所述的转子加热方法，其特征在于，所述将所述转速差值和所述转速差值的变化率输入到预先建立的模糊控制器中，得到所述模糊控制器输出的所述相位角调整量，包括：
将所述第一转速差值和所述第一转速差值变化率输入到所述模糊控制器中进行清晰值模糊化，得到各模糊量对应的模糊子集的隶属度分布；
基于预先建立的控制规则库和各所述模糊量对应的模糊子集的隶属度分布，利用近似推理得到所述相位角调整量对应的至少一个模糊子集；
根据所述相位角调整量对应的至少一个模糊子集，得到所述相位角调整量的模糊子集分布，根据选定的清晰化算法对所述模糊子集分布进行计算得到所述相位角调整量。
4.根据权利要求2或3所述的转子加热方法，其特征在于，所述模糊控制器的建立过程，包括：
获取所述转子达到所述目标转速后的零施矩相位角起始值；
基于所述零施矩相位角起始值以不同幅度调整所述加转信号的相位差，并获取所述转子的测试转速与所述目标转速之间的第二转速差值和第二转速差值变化率；
根据所述第二转速差值、所述第二转速差值变化率和所述加转信号的相位差调整量的变化关系建立所述模糊控制器。
5.根据权利要求4所述的转子加热方法，其特征在于，所述根据所述第二转速差值、所述第二转速差值变化率和所述加转信号的相位差调整量的变化关系建立所述模糊控制器，包括：
根据所述第二转速差值、所述第二转速差值变化率和所述加转信号的相位差调整量确定多个模糊子集；
根据所述多个模糊子集，选取各所述模糊子集对应的隶属度函数；
根据多个所述模糊子集、多个所述隶属度函数和预先建立的控制规则库进行仿真，建立所述模糊控制器。
6.根据权利要求1所述的转子加热方法，其特征在于，所述加转信号包括第一加转信号和第二加转信号，根据所述相位角调整量调整加载到所述转子外部线圈的加转信号，以对所述转子进行加热处理，包括：
根据所述相位角调整量调整所述第一加转信号和所述第二加转信号的相位差；
对调整后的第一加转信号和第二加转信号进行功率放大处理，并将放大后的信号加载到转子外部线圈上，对所述转子进行加热处理。
7.一种转子加热装置，其特征在于，所述装置包括：
转速获取模块，用于获取转子的实际转速；
调整量确定模块，用于根据预设的目标转速和所述实际转速确定相位角调整量；
信号调整模块，用于根据所述相位角调整量调整加载到所述转子外部线圈的加转信号，以对所述转子进行加热处理。
8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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