1.基于车辆工况因素的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,包括:位置传感器(1),用于检测飞轮转子质心沿x、y、z轴的位移量以及飞轮转子绕x轴、y轴的偏转角度;
零功耗控制模块(2),由所述位移量和偏转角度得到飞轮转子在平衡位置的位移调节量、偏转角度调节量;
BP神经网络模块(4),根据所述位移量和偏转角度、径向控制电流和轴向控制电流,得到位移预测量、偏转角度预测量以及伸缩因子α1、α2;
所述位移预测量、偏转角度预测量分别与所述位移调节量和偏转角度调节量线性相加,得到调节量;
车辆工况处理模块(5),根据所述伸缩因子α1、α2和调节量,获取行驶工况的控制电流和行驶路况的控制电流,并经过转换,输出控制五自由度车载磁悬浮飞轮电池系统(7)的三相电流。
2.根据权利要求1所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述车辆工况处理模块(5)包括行驶工况控制切换模块(51)、行驶工况变域论模糊PID控制器(52)、行驶路况控制切换模块(54)和行驶路况变域论模糊PID控制器(55);
所述行驶工况控制切换模块(51)和行驶路况控制切换模块(54)包括工况控制模式选择器和工况数据库,所述工况控制模式选择器根据所述伸缩因子α1/α2和工况数据库中的伸缩因子,确定输入行驶工况变域论模糊PID控制器(52)/行驶路况变域论模糊PID控制器(55)的伸缩因子所述行驶工况变域论模糊PID控制器(52)和行驶路况变域论模糊PID控制器(55)根据伸缩因子 以及调节量的分量,获取行驶工况的控制电流和行驶路况的控制电流。
3.根据权利要求2所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述伸缩因子的确定过程为:当车辆实时工况处于工况数据库的某一区间时,伸缩因子 等于伸缩因子α1/α2,当车辆实时工况从工况数据库中某一区间向另一区间变化时,伸缩因子 等于工况数据库中的伸缩因子。
4.根据权利要求2所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述行驶工况变域论模糊PID控制器(52)和行驶路况变域论模糊PID控制器(55)均包括PID控制器和模糊控制器,所述模糊控制器包括模糊化器、推理机和模糊消除器,所述PID控制器和模糊控制器输入调节量分量产生的误差及误差变化率,所述模糊化器对输入模糊化后,推理机模糊控制规则求取PID参数调节量,再通过模糊消除器,传输给PID控制器,从而输出控制电流。
5.根据权利要求4所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述模糊控制器还输入伸缩因子 用于控制输入论域的膨胀和收缩。
6.根据权利要求2所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述调节量的分量是将所述调节量分为行驶工况电流调节、行驶路况电流调节。
7.根据权利要求2所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述车辆工况处理模块(5)还包括电流处理模块(53),所述电流处理模块(53)用于对行驶工况的控制电流和行驶路况的控制电流进行线性转换。
8.根据权利要求7所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,所述线性转换的方式为:*
i=∑mp1ip1
**
i =∑mp2ip2
其中:ip1为行驶工况的控制电流、ip2为行驶路况的控制电流,mp1为ip1对应的线性转换*系数,mp2为ip2对应的线性转换系数,p=x、y、z、θx、θy,x、y、z、θx、θy为调节量,i为两相坐标**下的α轴径/轴向控制电流,i 为两相坐标下的β轴径/轴向控制电流。
9.根据权利要求1所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,还包括:遗传算法模块(3),基于所述位移量和偏转角度,得到最优神经网络参数,传输给BP神经网络模块(4)。
10.根据权利要求1所述的高稳定低功耗磁悬浮控制系统,其特征在于,还包括:Clark逆变换模块(6),包括前径向Clark逆变换模块(61)、轴向Clark逆变换模块(62)和后径向Clark逆变换模块(63),分别用于将行驶工况的控制电流和行驶路况的控制电流进行变换。