CN117811454A - 磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置及离心压缩机 - Google Patents

磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置及离心压缩机 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置及离心压缩机,属于磁悬浮技术领域,其中方法包括:控制磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;根据第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;将映射关系曲线与自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;根据相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,本申请提高了磁悬浮转子悬浮位置检测的准确性,从而能够更准确地调整悬浮位置,避免引起碰撞及压缩机损坏。

Description

磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置及离心压缩机
技术领域
本申请属于磁悬浮技术领域,尤其涉及一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置及离心压缩机。
背景技术
磁悬浮压缩机因其噪声小、维护成本低、运行效率高、机身轻巧、启动电流小等特点被广泛应用在空调系统中。在磁悬浮压缩机中,包含磁悬浮转子、定子、磁悬浮轴承、位置传感器、保护轴承、轴承控制器等部件,其中位置传感器是用于检测磁悬浮转子位置,它的正常工作是磁悬浮压缩机可以正常悬浮的关键。
目前,针对磁悬浮转子的悬浮控制,多采用5自由度悬浮控制,其位置传感器检测准确性受到外界温度、湿度等影响,一旦检测不准造成悬浮位置偏差,有可能导致悬浮偏移过大,严重的会引起碰撞及压缩机损坏。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置及离心压缩机,以解决上述技术问题中的至少一个。
本申请第一方面实施例提供一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法,包括:
根据磁悬浮转子运行过程中所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;
根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;
将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;
根据所述相似度检测结果以及磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
本申请第一方面实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,通过控制磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,相比于现有技术,本申请通过在线调整建立悬浮位移与控制电流的映射关系,通过与预先建立的标准映射关系进行对照,可以确定磁悬浮转子在各个自由度方向上悬浮位置的中心偏移误差,从而提高磁悬浮转子悬浮位置检测的准确性,从而能够更准确地调整悬浮位置,避免引起碰撞及压缩机损坏。
本申请第二方面实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制装置,包括:
测量模块,用于根据磁悬浮转子运行过程中所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;
拟合模块,用于根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;
相似度模块,用于将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;
偏差模块,用于根据所述相似度检测结果以及磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
本申请第二方面实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制装置,通过控制磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,相比于现有技术,本申请通过在线调整建立悬浮位移与控制电流的映射关系,通过与预先建立的标准映射关系进行对照,可以确定磁悬浮转子在各个自由度方向上悬浮位置的中心偏移误差,从而提高磁悬浮转子悬浮位置检测的准确性,从而能够更准确地调整悬浮位置,避免引起碰撞及压缩机损坏。
本申请第三方面实施例的离心压缩机,包括磁悬浮转子,所述磁悬浮转子的悬浮位置是采用第一方面实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制方法控制的。
本申请第四方面实施例的冷水机组,包括第三方面实施例的离心压缩机。
本申请第五方面实施例的电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时实现第一方面实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制方法。
本申请第六方面实施例的计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现第一方面实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制方法。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
附图1示出了本申请实施例提供的一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法的流程图;
附图2示出了本申请实施例提供的转子前端轴承两自由度方向上安装的位移传感器示意图;
附图3示出了本申请实施例提供的转子后端轴承两自由度方向上安装的位移传感器示意图;
附图4示出了本申请实施例提供的转子轴向自由度方向上安装的位移传感器示意图;
附图5示出了本申请实施例提供的另一种转子前端轴承两自由度方向上安装的位移传感器示意图;
附图6示出了本申请实施例提供的FX自由度的3阶映射关系方程L1的示意图;
附图7示出了本申请实施例提供的FX自由度的6阶映射关系方程L1的示意图;
附图8示出了本申请实施例的一种磁悬浮转子悬浮位置控制装置的示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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作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。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本申请提出了一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法、装置、电子设备及存储介质,通过控制磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,相比于现有技术,本申请通过在线调整建立悬浮位移与控制电流的映射关系,通过与预先建立的标准映射关系进行对照,可以确定磁悬浮转子在各个自由度方向上悬浮位置的中心偏移误差,从而提高磁悬浮转子悬浮位置检测的准确性,从而能够更准确地调整悬浮位置,避免引起碰撞及压缩机损坏。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施例做详细的说明。
实施例一
图1是本申请实施例提供的一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法的流程图,如图1所示,该磁悬浮转子悬浮位置控制方法包括:
步骤S101:磁悬浮转子运行过程中,针对所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;
步骤S102:根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;
步骤S103:将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;
步骤S104:根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
磁悬浮转子的悬浮控制,可以采用多自由度悬浮控制,本申请以采用5自由度悬浮控制为例。
在转子的前端和后端均有一个磁悬浮轴承,为测量转子在各个自由度方向上的位移,可以在每个自由度方向上设置位移传感器,每个自由度方向上位移传感器的数量可以设置为一个,也可以设置为多个,本申请不做限定。
如图2所示为转子前端轴承两自由度方向上安装的位移传感器示意图,在前端轴承方向包含2个自由度FX和FY,每个自由度一个位移传感器,分别为位移传感器110和120;如图3所示为转子后端轴承两自由度方向上安装的位移传感器示意图,在后端轴承方向包含2个自由度RX和RY,每个自由度一个位移传感器,分别为位移传感器130和140;如图4所示为转子轴向自由度方向上安装的位移传感器示意图,本实施例在轴向这个自由度包含2个位移传感器150和160,其中位移传感器150用于检测转子轴向移动,位移传感器160作为基准位移传感器用于与位移传感器110~150共同进行电路信号处理。
当然,在实际应用过程中每个自由度也可用1个及以上位移传感器,如图5所示,以转子前端轴承为例,FX方向采用2个位移传感器110和170。
本申请在进行上述磁悬浮转子悬浮位置控制方法之前,预先建立了磁悬浮转子每个自由度的标准映射关系曲线,具体建立过程如下:
根据所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行离线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第二组测量数据;
根据所述第二组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的标准映射关系曲线,并记录悬浮中心对应在每条标准映射关系曲线上的位置。
具体的,通过对5个自由度分别进行在线调整悬浮位置,建立传感器反馈位移与控制电流的映射关系,传感器反馈位移是指转子的悬浮位移,如图6所示,得到FX自由度的映射关系方程L1为:
y = 0.0743x3- 0.6302x2+ 2.2408x - 0.4539;
同理,得到FY、RX、RY、AZ方向的映射关系方程L2、L3、L4、L5
记录悬浮中心对应在5条曲线上的位置K1、K2、K3、K4、K5,将该5个映射关系方程存储到悬浮控制器的存储芯片中,作为标准映射关系曲线。
值得一提的是,在本申请中,映射关系曲线可以为3次或者更多高阶的方程,或者为指数形式,或者为分段函数形式等,如图7所示为6阶函数形式,其准确度更高。
压缩机运行过程中,当压缩机稳定运行时,各个自由度进行在线悬浮位置调整,即可以通过上述步骤S101、S102得到磁悬浮转子运行过程中在各自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线。
具体的,磁悬浮转子运行过程中,针对所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子分别在自由度的正方向和负方向上以预设位移间隔和预设次数进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据。预设位移间隔可以设置为m,预设次数可以设置为5次,其中m为设置变量,可根据实际情况进行调整,预设次数也可为其它可行的次数,无需限定。以FX方向为例,向FX正方向调整进行传感器反馈位移的间隔为m的调整,记录稳定悬浮时的控制电流,调整5次后,回归到原位置,再向FX负方向进行传感器反馈位移的间隔为m的调整,记录稳定悬浮时的控制电流;利用该11组测量数据拟合FX方向悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线L6
在步骤S103中,将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行分段相似度检测,得到在标准映射关系曲线中与所述映射关系曲线相似度最大的线段,将该线段的中点作为相似度检测结果。例如,以悬浮位移为1进行分段,将映射关系曲线L6与标准映射关系曲线L1进行分段相似度检测,找出在L1中与L6相似度最大的线段H1,线段H1的中点为N1,同理求得其余自由度的线段中点N2、N3、N4、N5
在步骤S104中,计算悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置与所述中点之间的差值,将所述差值作为所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。例如,对于FX自由度方向,计算悬浮中心K1与中点N1的差值,则该差值即为传感器检测误差,然后进行相应偏差的位置调整,则实现转子悬浮位置的中心偏移调整。同理,可以计算出其它自由度方向的中心偏移误差,并进行调整。
因此,在本申请的另一些实施例中,上述磁悬浮转子悬浮位置控制方法,还可以包括步骤:根据得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差调整磁悬浮转子的悬浮中心的位置。通过对磁悬浮转子悬浮位置的中心偏移调整,确保磁悬浮转子悬浮位置不会偏离悬浮中心,从而避免由于悬浮位置偏移引起的碰撞及压缩机损坏。
本申请实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,通过控制磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,相比于现有技术,本申请通过在线调整建立悬浮位移与控制电流的映射关系,通过与预先建立的标准映射关系进行对照,可以确定磁悬浮转子在各个自由度方向上悬浮位置的中心偏移误差,从而提高磁悬浮转子悬浮位置检测的准确性,从而能够更准确地调整悬浮位置,避免引起碰撞及压缩机损坏。
实施例二
本申请实施例提供一种磁悬浮转子悬浮位置控制装置,该磁悬浮转子悬浮位置控制装置与实施例一的磁悬浮转子悬浮位置控制方法对应,相关之处参见实施例一的部分说明即可。以下描述的方法实施例仅仅是示意性的。
图8是本申请实施例提供的一种磁悬浮转子悬浮位置控制装置的示意图,如图8所示,所述装置10包括:
测量模块101,用于磁悬浮转子运行过程中,针对所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;
拟合模块102,用于根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;
相似度模块103,用于将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;
偏差模块104,用于根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
在本申请的一些实施例中,所述相似度模块103,具体用于:
将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行分段相似度检测,得到在标准映射关系曲线中与所述映射关系曲线相似度最大的线段,将该线段的中点作为相似度检测结果。
在本申请的一些实施例中,所述偏差模块104,具体用于:
计算悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置与所述中点之间的差值,将所述差值作为所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
在本申请的一些实施例中,所述测量模块101,还用于:构建所述标准映射关系曲线:
根据所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行离线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第二组测量数据;
根据所述第二组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的标准映射关系曲线,并记录悬浮中心对应在每条标准映射关系曲线上的位置。
在本申请的一些实施例中,所述测量模块101,具体用于:
磁悬浮转子运行过程中,针对所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子分别在自由度的正方向和负方向上以预设位移间隔和预设次数进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据。
在本申请的另一些实施例中,上述磁悬浮转子悬浮位置控制装置,还可以包括:调整模块,用于根据得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差调整磁悬浮转子的悬浮中心的位置。
本实施例的磁悬浮转子悬浮位置控制装置,通过控制磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;根据所述相似度检测结果以及悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,相比于现有技术,本申请通过在线调整建立悬浮位移与控制电流的映射关系,通过与预先建立的标准映射关系进行对照,可以确定磁悬浮转子在各个自由度方向上悬浮位置的中心偏移误差,从而提高磁悬浮转子悬浮位置检测的准确性,从而能够更准确地调整悬浮位置,避免引起碰撞及压缩机损坏。
实施例三
本申请实施例还提供了一种离心压缩机,包括磁悬浮转子,所述磁悬浮转子的悬浮位置是采用实施例一中任一实施方式的磁悬浮转子悬浮位置控制方法控制的。
本申请实施例提供的离心压缩机与本申请实施例提供的磁悬浮转子悬浮位置控制方法出于相同的发明构思,具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
实施例四
本申请实施例还提供了一种冷水机组,包括实施例三中所述的离心压缩机。
实施例五
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现实施例一中任一实施方式的磁悬浮转子悬浮位置控制方法。该电子设备可以是用到磁悬浮轴承的家电设备,例如空调,本申请对此不做限定。
具体的,所述电子设备可以包括:处理器,存储器,总线和通信接口,所述处理器、通信接口和存储器通过总线连接;所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的磁悬浮转子悬浮位置控制方法。
其中,存储器可能包含高速随机存取存储器(RAM:Random Access Memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
总线可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中,存储器用于存储程序,所述处理器在接收到执行指令后,执行所述程序,前述本申请实施例任一实施方式揭示的所述磁悬浮转子悬浮位置控制方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。
处理器可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。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(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例提供的家电设备与本申请实施例提供的磁悬浮转子悬浮位置控制方法出于相同的发明构思,具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
实施例六
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现实施例一中任一实施方式的磁悬浮转子悬浮位置控制方法。
所述计算机可读存储介质的例子还可以包括,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)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质,在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的磁悬浮转子悬浮位置控制方法出于相同的发明构思,具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
需要说明的是:
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在上面对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在下面的权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器( DSP )来实现根据本申请实施例的虚拟机的创建装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种磁悬浮转子悬浮位置控制方法,其特征在于,包括:
根据磁悬浮转子运行过程中所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;
根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;
将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;
根据所述相似度检测结果以及磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,其特征在于,所述标准映射关系曲线的构建过程如下:
根据所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行离线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第二组测量数据;
根据所述第二组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的标准映射关系曲线,并记录悬浮中心对应在每条标准映射关系曲线上的位置。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,其特征在于,所述将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果,包括:
将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行分段相似度检测,得到在标准映射关系曲线中与所述映射关系曲线相似度最大的线段,将该线段的中点作为相似度检测结果。
4.根据权利要求3所述的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,其特征在于,所述根据所述相似度检测结果以及磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差,包括:
计算磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置与所述中点之间的差值,将所述差值作为所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
5.根据权利要求1所述的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,其特征在于,根据磁悬浮转子运行过程中所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据,包括:
根据磁悬浮转子运行过程中所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子分别在自由度的正方向和负方向上以预设位移间隔和预设次数进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据。
6.根据权利要求1所述的磁悬浮转子悬浮位置控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差调整磁悬浮转子的悬浮中心的位置。
7.一种磁悬浮转子悬浮位置控制装置,其特征在于,包括:
测量模块,用于根据磁悬浮转子运行过程中所述磁悬浮转子的每个自由度,控制所述磁悬浮转子在自由度方向上进行在线悬浮位置调整,记录所述磁悬浮转子在所述自由度方向上每个位置稳定悬浮时的控制电流,得到第一组测量数据;
拟合模块,用于根据所述第一组测量数据拟合得到在所述自由度方向上悬浮位移与控制电流之间的映射关系曲线;
相似度模块,用于将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行相似度检测,得到相似度检测结果;
偏差模块,用于根据所述相似度检测结果以及磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
8.根据权利要求7所述的磁悬浮转子悬浮位置控制装置,其特征在于,所述相似度模块,具体用于:
将所述映射关系曲线与所述自由度方向上的标准映射关系曲线进行分段相似度检测,得到在标准映射关系曲线中与所述映射关系曲线相似度最大的线段,将该线段的中点作为相似度检测结果。
9.根据权利要求8所述的磁悬浮转子悬浮位置控制装置,其特征在于,所述偏差模块,具体用于:
计算磁悬浮转子的悬浮中心对应在标准映射关系曲线上的位置与所述中点之间的差值,将所述差值作为所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差。
10.根据权利要求7所述的磁悬浮转子悬浮位置控制装置,其特征在于,所述装置还包括:
调整模块,用于根据得到所述自由度方向上磁悬浮转子的中心偏移误差调整磁悬浮转子的悬浮中心的位置。
11.一种离心压缩机,其特征在于,包括磁悬浮转子,所述磁悬浮转子的悬浮位置是采用如权利要求1至6中任一项所述的方法控制的。
12.一种冷水机组,其特征在于,包括权利要求11所述的离心压缩机。
13.一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器运行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04236188A (ja) * 1991-01-14 1992-08-25 Toshiba Corp 自己浮上モ―タシステム
JPH0741063U (ja) * 1993-12-21 1995-07-21 セイコー精機株式会社 磁気軸受装置
CN102435434A (zh) * 2011-08-31 2012-05-02 苏州同心医疗器械有限公司 用于测量磁悬浮轴承轴向、径向刚度的装置及方法
CN104198118A (zh) * 2014-07-29 2014-12-10 北京航空航天大学 一种主被动磁悬浮转子系统静不平衡和磁中心偏移在线辨识方法
CN113719541A (zh) * 2021-09-29 2021-11-30 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮轴承的轴向位置检测方法、装置、机组及存储介质
CN116576147A (zh) * 2023-07-12 2023-08-11 广东美的暖通设备有限公司 磁悬浮保护边界的确定方法及其装置、离心压缩机
CN116663201A (zh) * 2023-07-27 2023-08-29 北京中科九微科技有限公司 一种确定磁悬浮分子泵转子悬浮中心的方法、设备及介质
CN116907402A (zh) * 2023-08-03 2023-10-20 中国计量科学研究院 一种磁悬浮转子系统位移传感器自校准方法
CN117092434A (zh) * 2023-08-25 2023-11-21 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮系统的检测方法、装置、磁悬浮系统和存储介质

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04236188A (ja) * 1991-01-14 1992-08-25 Toshiba Corp 自己浮上モ―タシステム
JPH0741063U (ja) * 1993-12-21 1995-07-21 セイコー精機株式会社 磁気軸受装置
CN102435434A (zh) * 2011-08-31 2012-05-02 苏州同心医疗器械有限公司 用于测量磁悬浮轴承轴向、径向刚度的装置及方法
CN104198118A (zh) * 2014-07-29 2014-12-10 北京航空航天大学 一种主被动磁悬浮转子系统静不平衡和磁中心偏移在线辨识方法
CN113719541A (zh) * 2021-09-29 2021-11-30 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮轴承的轴向位置检测方法、装置、机组及存储介质
CN116576147A (zh) * 2023-07-12 2023-08-11 广东美的暖通设备有限公司 磁悬浮保护边界的确定方法及其装置、离心压缩机
CN116663201A (zh) * 2023-07-27 2023-08-29 北京中科九微科技有限公司 一种确定磁悬浮分子泵转子悬浮中心的方法、设备及介质
CN116907402A (zh) * 2023-08-03 2023-10-20 中国计量科学研究院 一种磁悬浮转子系统位移传感器自校准方法
CN117092434A (zh) * 2023-08-25 2023-11-21 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮系统的检测方法、装置、磁悬浮系统和存储介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YINXIAO JIANG ET AL: "Rotor displacement self-sensing of permanent magnet bias magnetic bearings using three-level switching amplifier power demodulation", 《2017 20TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS)》, 5 October 2017 (2017-10-05), pages 1 - 6 *
金超武 等: "磁悬浮轴承用位移传感器测量误差", 《南京航空航天大学学报》, vol. 41, no. 5, 31 October 2009 (2009-10-31), pages 626 - 632 *

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