[发明专利]磁轴承转子的位置评估方法及装置

说明书

本发明公开了一种磁轴承转子的位置评估方法及装置，该方法包括：构建位置评估网络模型；获取磁轴承转子的当前位置；利用位置评估网络模型，评估磁轴承转子的当前位置是否处于设定区域；若磁轴承转子的当前位置处于标准正常工作状态区域，则确定磁轴承转子是按设定的标准运行方式正常运行的；若磁轴承转子的当前位置未处于标准正常工作状态区域，则确定磁轴承转子不是按设定的标准运行方式正常运行的，并根据磁轴承转子的当前位置预估磁轴承转子是否发生故障。该方案，通过对磁悬浮轴承转子位置进行自动监测，能够提升磁悬浮轴承系统的安全性。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种磁轴承转子的位置评估方法及装置，尤其涉及一种强化评估磁轴承转子位置、转子故障实时和预估监测网络的实现方法及装置。

背景技术

电磁轴承与传统轴承(如接触式轴承)相比，有着无接触，无磨损，无需润滑等优异特性，在真空系统、高速透平机械、空调压缩机等领域有广泛的应用。典型的磁悬浮磁轴承系统中，控制器通过位移传感器实时采集转子的位置信息，计算控制转子所需的电磁力，并通过功率放大器驱动电磁铁使转子受控悬浮。转子系统本质为非线性和存在不确定性，磁轴承系统位移传感器出现故障时，将导致磁悬浮电机系统无法运行，甚至造成压缩机严重损坏。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种磁轴承转子的位置评估方法及装置，以解决在磁悬浮磁轴承系统中，控制器通过磁轴承系统的位移传感器采集磁悬浮轴承转子的位置信息，但当磁轴承系统的位移传感器出现故障时会导致磁悬浮电机系统无法运行，甚至造成压缩机损坏，使得磁悬浮轴承系统的安全性较差的问题，达到通过对磁悬浮轴承转子位置进行自动监测，能够避免因磁悬浮轴承转子的位置信息不准确导致磁悬浮电机系统无法运行甚至造成压缩机损坏，提升磁悬浮轴承系统的安全性的效果。

本发明提供一种磁轴承转子的位置评估方法，包括：构建位置评估网络模型；所述位置评估网络模型，是用于评估所述磁轴承转子的位置是否处于设定区域的网络模型；获取所述磁轴承转子的当前位置；利用所述位置评估网络模型，评估所述磁轴承转子的当前位置是否处于设定区域，得到评估结果；所述设定区域，是所述磁轴承转子的标准正常工作状态区域；在所述评估结果中，若所述磁轴承转子的当前位置处于所述标准正常工作状态区域，则确定所述磁轴承转子是按设定的标准运行方式正常运行的；在所述评估结果中，若所述磁轴承转子的当前位置未处于所述标准正常工作状态区域，则确定所述磁轴承转子不是按设定的标准运行方式正常运行的，并根据所述磁轴承转子的当前位置预估所述磁轴承转子是否发生故障。

在一些实施方式中，构建位置评估网络模型，包括：利用全连接网络和前向传播算法，并加入Sigmoid函数，构建网络模型；收集所述磁轴承转子的位置样本，对所述网络模型进行训练，得到所述磁轴承转子的位置评估网络模型。

在一些实施方式中，在所述网络模型的深度为两层、且第二层中给定三个评估元、第三层中给定一个评估元的情况下，所述磁轴承转子的位置评估网络模型的模型定义如下：

其中，A₁为评估结果，x、y为磁轴承转子的位置坐标化的两个特征向量，b₁、b₂、b₃为评估元的偏置量；W表示评估元中的参数，W的上标表明评估转子处于标准正常工作状态区域的网络层数，W的下标表明连接评估元的编号。