[发明专利]一种磁悬浮轴承控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种磁悬浮轴承控制方法及装置。所述的方法包括：步骤S10：获取轴承转子偏离参考位置的反馈值X_fdb，在DSP中进行位置调节，得到控制电流I_ref；步骤S11：FPGA芯片接收输入的控制电流I_ref，在FPGA中进行电流调节，输出控制信号；步骤S12：功率放大器接收FPGA输出的控制信号进行处理，实现对轴承线圈的电流值控制，进而实现对轴承转子位置的控制，使得转子能够稳定的悬浮在参考位置。本发明将电流调节设置在FPGA中进行，可大大提高轴承系统的控制效率，另外，由于将电流调节器设置在FPGA中进行，为DSP节省了内存空间，从而极大地提高了整个控制系统的利用率浮技术领域。

技术领域

本发明涉及磁悬浮轴承控制技术领域，特别涉及一种磁悬浮轴承控制方法及装置。

背景技术

磁悬浮离心机采用磁性轴承，运转时受磁力的作用，轴与轴承无接触转动，减少了齿轮传动产生的能量损失，转速更高，且也不会磨擦轴承，可省去更复杂的润滑回油系统，其为一种工作在无油、无摩擦状态的装置，具有高速、免维护等优点。

磁悬浮轴承是一个复杂的机电耦合系统，由机械系统和控制系统两个大部分组成，常规的磁悬浮轴承控制方法是采用控制器(DSP)+可编程逻辑控制器(FPGA)的方案对轴承进行悬浮控制，如图1所示。在现有的磁悬浮轴承控制方案中，因为在磁悬浮轴承控制器中需要给功率放大器提供20路PWM，而DSP内部资源不足，所以电流调节器与位置调节器都在DSP中进行控制，PWM由FPGA来拓展，对DSP的PWM路数进行了补充，FPGA仅仅用于产生PWM。

然而，在上述现有技术方案中，从效率与成本方面来考虑，由于DSP程序采用串行方式运行，这种轴承控制方法需要耗费大量的运行时间，此外也会占用大量的DSP内存空间，降低了控制效率。

因此，针对上述现有技术方案存在的缺陷，实有必要进行开发研究，以提供一种可节省DSP内存空间，且减少运行时间，提高控制效率的方案。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明提出一种磁悬浮轴承控制方法及装置，以节省DSP内存空间，提高程序的运行速度，进而提高控制效率。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种磁悬浮轴承控制方法，包括如下步骤：

步骤S10：获取轴承转子偏离参考位置的反馈值X_fdb，在DSP中进行位置调节，得到控制电流I_ref；

步骤S11：FPGA接收输入的控制电流I_ref，在FPGA中进行电流调节，输出控制信号；

步骤S12：功率放大器接收FPGA输出的控制信号进行处理，实现对轴承线圈的电流值控制，进而实现对轴承转子位置的控制，使得转子能够稳定的悬浮在参考位置。

优选地，步骤S10中，通过位移传感器获取轴承转子偏离参考位置的反馈值X_fdb，将轴承转子偏离参考位置的反馈值X_fdb与偏离参考位移值X_ref相减，得到的差值在DSP中进行位置调节，以得到控制电流I_ref。

优选地，在步骤S11中，还包括如下步骤：

通过电流传感器获取轴承线圈的反馈电流值I_fdb，并将反馈电流值I_fdb为反馈至FPGA。

优选地，所述电流传感器为电涡流传感器。