技術(shù)特征：

1.一種失穩(wěn)后實(shí)現(xiàn)再懸浮的磁懸浮軸承控制系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)子(1)、徑向磁懸浮軸承定子(2)、軸向磁懸浮軸承定子(3)、電機(jī)定子(4)、徑向位移傳感器(5)、軸向位移傳感器(6)、控制器、功率放大器(7)和用于控制電機(jī)定子(4)的變頻器，所述的軸向位移傳感器(3)和徑向位移傳感器(5)均與控制器連通，所述的徑向磁懸浮軸承定子(2)和軸向磁懸浮軸承定子(3)內(nèi)的定子線圈均與功率放大器(7)相連，每個(gè)功率放大器(7)均與控制器連通，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)子(1)的兩端部位置處分別安裝有一個(gè)與隨轉(zhuǎn)子一并旋轉(zhuǎn)的滾珠軸承(8)，每個(gè)滾珠軸承(8)外均套設(shè)有彈性支撐座(9)；所述的彈性支撐座(9)包括相對(duì)設(shè)置于滾珠軸承(8)左右兩側(cè)的兩個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)和相對(duì)設(shè)置于滾珠軸承(8)上下兩側(cè)的兩個(gè)固定支撐座(92)，所述的兩個(gè)固定支撐座(92)均固定安裝，每個(gè)固定支撐座(92)的前端圓弧面與滾珠軸承(8)外圈之間均設(shè)有固定保護(hù)間隙；所述的兩個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)均安裝在滑動(dòng)導(dǎo)軌，每個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)的前端圓弧面與滾珠軸承(8)外圈之間均設(shè)有可變保護(hù)間隙，每個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)的后端均通過(guò)支撐彈簧(93)與基座(94)相連；所述的兩個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)之間設(shè)置有相對(duì)設(shè)置于上下兩側(cè)且與滑動(dòng)導(dǎo)軌相互平行布置的兩個(gè)電磁鐵(95)，每個(gè)電磁鐵(95)上均繞有由控制器控制的電磁線圈。

2.一種失穩(wěn)后實(shí)現(xiàn)再懸浮的磁懸浮軸承控制系統(tǒng)的控制方法，其步驟為：

1)構(gòu)建權(quán)利要求1所述的一種失穩(wěn)后實(shí)現(xiàn)再懸浮的磁懸浮軸承控制系統(tǒng)；

2)使用徑向位移傳感器(5)采集磁懸浮軸承控制系統(tǒng)中徑向位移傳感器(5)對(duì)應(yīng)位置處的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s；

3)將步驟2)中采集到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s分別輸入到設(shè)于控制器內(nèi)的轉(zhuǎn)子位置控制模塊、轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)評(píng)估模塊和阻尼力控制模塊；

4)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)評(píng)估模塊根據(jù)步驟2)中采集到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s估算出轉(zhuǎn)子在彈性支撐座(9)處的振動(dòng)位移，并與預(yù)先設(shè)定于轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)評(píng)估模塊內(nèi)的保護(hù)間隙相比較；

5)若根據(jù)步驟4)比較，發(fā)現(xiàn)估算出的振動(dòng)位移小于預(yù)先設(shè)定的保護(hù)間隙，說(shuō)明磁懸浮軸承控制系統(tǒng)處于正常情況，此時(shí)控制器內(nèi)轉(zhuǎn)子位置控制模塊控制通道被選通，同時(shí)阻尼力控制模塊控制通道以及彈性支撐座電磁線圈電流輸入通道處于被關(guān)閉狀態(tài)，控制器內(nèi)采用轉(zhuǎn)子位置控制模塊進(jìn)行控制；

6)轉(zhuǎn)子位置控制模塊對(duì)步驟2)中采集到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s進(jìn)行處理，處理結(jié)果經(jīng)功率放大器(7)后轉(zhuǎn)化為通過(guò)徑向磁懸浮軸承定子(2)中定子線圈內(nèi)的控制電流，進(jìn)而控制徑向磁懸浮軸承定子(2)所產(chǎn)生的電磁力，使得轉(zhuǎn)子(1)受到與轉(zhuǎn)子(1)偏離平衡位置方向相反的電磁吸引力合力；

7)繼續(xù)執(zhí)行步驟2)、步驟3)、步驟4)、步驟5)和步驟6)，確保轉(zhuǎn)子(1)維持在要穩(wěn)定懸浮的平衡位置；

8)若根據(jù)步驟4)比較，發(fā)現(xiàn)估算出的振動(dòng)位移大于或等于預(yù)先設(shè)定的保護(hù)間隙，且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子振幅無(wú)減小趨勢(shì)時(shí)，說(shuō)明磁懸浮軸承控制系統(tǒng)出現(xiàn)短暫失控，此時(shí)控制器內(nèi)轉(zhuǎn)子位置控制模塊控制通道被關(guān)閉，彈性支撐座電磁線圈電流輸入通道被選通，阻尼力控制模塊控制通道保持關(guān)閉狀態(tài)，彈性支撐座開(kāi)始工作；

9)彈性支撐座(9)中電磁線圈通入電流i₀后使得電磁鐵(95)產(chǎn)生吸合電磁力，吸引兩個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)沿著滑動(dòng)導(dǎo)軌相向運(yùn)動(dòng)，消除保護(hù)間隙，使得兩個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)與轉(zhuǎn)子(1)合為一整體在支撐彈簧(93)的支撐下沿著支撐彈簧(93)方向振動(dòng)；

10)當(dāng)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)評(píng)估模塊結(jié)果顯示轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)已由原先高頻大幅振動(dòng)狀態(tài)變?yōu)檠刂螐椈?93)方向運(yùn)動(dòng)的低頻較大幅度振動(dòng)時(shí)，阻尼力控制模塊控制通道被選通，彈性支撐座電磁線圈電流輸入通道保持被選通狀態(tài)，轉(zhuǎn)子位置控制模塊控制通道保持被關(guān)閉狀態(tài)，采用阻尼力控制模塊進(jìn)行控制；

11)阻尼力控制模塊對(duì)步驟2)中采集到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s進(jìn)行處理，處理結(jié)果經(jīng)功率放大器后轉(zhuǎn)換為通過(guò)徑向磁懸浮軸承定子(2)中定子線圈內(nèi)的控制電流，進(jìn)而控制徑向磁懸浮軸承定子(2)所產(chǎn)生的電磁力，使得轉(zhuǎn)子(1)受到電磁阻尼力，以降低轉(zhuǎn)子(1)的振動(dòng)幅值；

12)繼續(xù)執(zhí)行2)、3)、4)、11)，直到轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)評(píng)估模塊結(jié)果顯示估算出的振動(dòng)位移小于預(yù)先設(shè)定的保護(hù)間隙，就將阻尼力控制模塊控制通道以及彈性支撐座電磁線圈電流輸入通道關(guān)閉，彈性支撐座中兩個(gè)可滑動(dòng)支撐座(91)在支撐彈簧(93)的作用下沿著滑動(dòng)導(dǎo)軌相反方向運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)到初始狀態(tài)，轉(zhuǎn)子位置控制模塊控制通道被選通，采用轉(zhuǎn)子位置控制模塊進(jìn)行控制，執(zhí)行步驟6)和步驟7)，以使得轉(zhuǎn)子回復(fù)到要穩(wěn)定懸浮的平衡位置，實(shí)現(xiàn)再懸浮。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種失穩(wěn)后實(shí)現(xiàn)再懸浮的磁懸浮軸承控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟11)中阻尼力控制模塊進(jìn)行處理的步驟：

11-1)對(duì)步驟2)中采集到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s進(jìn)行處理獲得轉(zhuǎn)子(1)沿彈性支撐座(9)中支撐彈簧(93)方向上的振動(dòng)位移；

11-2)對(duì)步驟11-1)中獲得的振動(dòng)位移相對(duì)時(shí)間進(jìn)行求導(dǎo)，得到沿支撐彈簧(93)方向上的振動(dòng)速度

11-3)對(duì)步驟11-2)中獲得振動(dòng)速度進(jìn)行歸一化處理即得到振動(dòng)速度方向；

11-4)步驟11-3)中得到振動(dòng)速度方向乘以磁懸浮軸承控制系統(tǒng)中產(chǎn)生徑向磁懸浮定子(2)內(nèi)定子線圈中偏置電流所需要的控制電壓負(fù)值-u_ref，得到輸入到功率放大器(7)內(nèi)的控制電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種失穩(wěn)后實(shí)現(xiàn)再懸浮的磁懸浮軸承控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：所述的步驟6)中轉(zhuǎn)子位置控制模塊進(jìn)行處理的步驟為：

6-1)將步驟2)中采集到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)位移信號(hào)X_s轉(zhuǎn)換為實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)電壓信號(hào)后輸入到轉(zhuǎn)子位置控制模塊內(nèi)；

6-2)將實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)子振動(dòng)電壓信號(hào)與設(shè)定于轉(zhuǎn)子位置控制模塊內(nèi)當(dāng)轉(zhuǎn)子在徑向磁懸浮軸承定子(2)中心位置時(shí)徑向位移傳感器5測(cè)到的電壓信號(hào)u_d相減后，進(jìn)入PID或模糊PID或H∞控制算法內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，經(jīng)計(jì)算后得到輸入到功率放大器內(nèi)的控制電壓。