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    重庆时时彩过年放假么: 一种三浮陀螺仪有源磁悬浮控制系统及控制方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201410073592.X

    申请日:

    2014.02.28

    公开号:

    CN103913157A

    公开日:

    2014.07.09

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01C 19/24申请日:20140228|||公开
    IPC分类号: G01C19/24 主分类号: G01C19/24
    申请人: 北京航天控制仪器研究所
    发明人: 邓忠武; 王雪; 王永彤; 陈瑞霞; 王文佳; 张智
    地址: 100854 北京市海淀区142信箱403分箱
    优先权:
    专利代理机构: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 褚鹏蛟
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410073592.X

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.06.01|||2014.08.06|||2014.07.09

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种三浮陀螺仪有源磁悬浮控制系统及控制方法,包括磁悬浮元件、第一浮子位置检测电阻组、第二浮子位置检测电阻组、模拟信号转换电路、多路选通器、控制器、第一激磁/加力控制开关组和第二激磁/加力控制开关组;磁悬浮元件、第一浮子位置检测电阻组、第二浮子位置检测电阻组共形成五路惠斯顿测试电桥。本发明公开的控制方法将控制器的控制周期分为位置信号采样周期Tc,加力周期Tf,恢复等待周期Td。本发明能够控制三浮陀螺仪浮子的五个自由度,使其精确定中。本发明的控制系统靠单边磁极加力来控制磁悬浮元件位移并采用状态解耦控制方法,能够提高三浮陀螺仪的精度。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种三浮陀螺仪有源磁悬浮控制系统,所述三浮陀螺仪包括浮子,其特征在于,三浮陀螺仪有源磁悬浮控制系统包括磁悬浮元件(1)、第一浮子位置检测电阻组(2-1)、第二浮子位置检测电阻组(2-2)、模拟信号转换电路(3)、多路选通器(4)、控制器(5)、第一激磁/加力控制开关组(6-1)和第二激磁/加力控制开关组(6-2);
    磁悬浮元件包括位于浮子左侧的轴向磁悬浮元件、位于浮子右侧的轴向磁悬浮元件,位于浮子左侧的径向磁悬浮元件和位于浮子右侧的径向磁悬浮元件;位于浮子左侧的轴向磁悬浮元件具有定子线圈LZR和位于浮子右侧的轴向磁悬浮元件具有定子线圈LZL;位于浮子左侧的径向磁悬浮元件具有一对X方向定子线圈LXL+、LXL-和一对Y方向定子线圈LYL+、LXL-;位于浮子右侧的径向磁悬浮元件具有一对X方向定子线圈LXR+、LXR-和一对Y方向定子线圈LYR+、LXR-;其中X方向为三浮陀螺仪的马达轴方向,Y方向为三浮陀螺仪的输入轴方向,Z方向为三浮陀螺仪的输出轴方向;
    第一浮子位置检测电阻组(2-1)包括五个电阻RZL、RXL+、RYL+、RXR+、和RYR+;第二浮子位置检测电阻组(2-2)包括五个电阻RZR、RXL-、RYL-、RXR-、和RYR-;
    第一激磁/加力控制开关组(6-1)包括五路激磁控制开关和五路加力控制开关;第二激磁/加力控制开关组(6-2)包括五路激磁控制开关和五路加力控制开关;每路激磁控制开关的一端与激磁电源相连,每路激磁控制开关的另一端与相应的电阻相连;每路加力控制开关的一端与加力电源相连,每路加力控制开关的另一端与相应的定子线圈输入端相连;第一激磁/加力控制开关组(6-1)和第二激磁/加力控制开关组(6-2)与控制器相连;
    电阻RZL、定子线圈LZL、定子线圈LZR、和电阻RZR串联组成第一路惠斯顿测试电桥;电阻RXL+、定子线圈LXL+、定子线圈LXL-、和电阻RXL-串联组成第二路惠斯顿测试电桥;电阻RYL+、定子线圈LYL+、定子线圈LYL-、和电阻RYL-串联组成第三路惠斯顿测试电桥;电阻RXR+、定子线圈LXR+、定子线圈LXR-、和电 阻RXR-串联组成第四路惠斯顿测试电桥;电阻RYR+、定子线圈LYR+、定子线圈LYR-、和电阻RYR-串联组成第五路惠斯顿测试电桥;每路惠斯顿测试电桥输出一路代表浮子位置的电压差信号;定子线圈LZL、LXL+、LYL+、LXR+、LYR+、LZR、LXL-、LYL-、LXR-、LYR-的输入端与多路选通器的相应输入端相连;多路选通器的输出端与模拟信号转换电路的输入端相连;模拟信号转换电路的输出端与控制器相连;多路选通器在控制器的控制下分时选择输出一路惠斯顿测试电桥输出的电压差信号至模拟信号转换电路;模拟信号转换电路(3)将电压差信号进行放大、解调和滤波,获得与浮子位置对应的信号,并将其输入至控制器;控制器(5)根据与浮子位置对应的信号计算加力控制信号;通过控制器控制第一激磁/加力控制开关组和第二激磁/加力控制开关组的开合以使得定子线圈交替作为位置传感器和力发生器。

    2.  如权利要求1所述的三浮陀螺仪有源磁悬浮系统的控制方法,其特征在于,将控制器的控制周期分为位置信号采样周期Tc,加力周期Tf,恢复等待周期Td;
    在位置信号采样周期Tc,控制器控制所有激磁控制开关闭合,所有加力控制开关关断,激磁电源输出的激磁电流流过每路惠斯通测试电桥,此时定子线圈作为位置传感器,控制器通过控制多路选通器分时采集五路与浮子位置对应的信号进行处理后,控制器根据与浮子位置对应的信号计算加力控制信号,准备输出加力控制信号;
    在加力周期Tf,控制器控制所有激磁控制开关关断,控制器输出加力控制信号至加力控制开关,控制加力控制开关的开、合及持续时间,在加力控制开关的控制下加力电源输出加力电流至磁悬浮元件的定子线圈上,从而为磁悬浮元件提供磁拉力,完成对浮子的定中控制;此时磁悬浮元件的定子线圈作为力发生器;
    在恢复等待周期Td,控制器控制所有激磁控制开关和加力控制开关关断,让磁悬浮元件定子和转子退磁。

    3.  如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,控制器根据与浮子位置对应的信号计算加力控制信号的方法如下:控制器将获得的与浮子位置对应的信号组成检测信号Y;将检测信号Y与输出系数矩阵C的逆阵相乘获得位移信号和偏角信号,对位移信号利用平动控制率获得力信号;对偏角信号利用转动控制率获得力矩信号,将力信号、力矩信号与控制系数矩阵B的逆阵相乘获得加力控制信号。

    关 键 词:
    一种 陀螺仪 有源 磁悬浮 控制系统 控制 方法
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