【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车零部件控制领域，尤其涉及一种电磁铁位置识别方法。
技术介绍
1、电磁铁作为一种将电能转换为磁能的装置，在自动化控制、机械驱动、医疗设备等多个领域有着广泛的应用，尤其是在汽车控制领域。各应用场景下，电磁铁的位置检测都至关重要。以电磁铁在自动变速器选挡机构上的应用为例，如果电磁铁移动后的实际位置与目标位置不一致，则换挡完成后整车存在与驾驶员意图相反方向行驶的安全隐患。因此，研发一种能够精确控制电磁铁位置并保证电磁铁实际位置与目标位置一致的技术迫在眉睫。
2、现有电磁铁的应用，主要有无位置检测和增加传感器进行位置检测两种方式；对于无位置检测的方式，一旦电磁铁硬件或控制电路出现异常，则会出现电磁铁的目标位置和实际位置不一致的情况，进而导致系统整体出现问题。因此在另一种方式中增加了位置传感器对电磁铁进行位置判断来有效规避该问题，但由于汽车架构的局限性，电磁铁的应用空间往往十分有限，位置传感器的布置存在很大难度。同时，位置传感器常用的类型，例如霍尔、涡电流等，在原理上都和电磁效应相关，而电磁铁本身又带有较强的永磁体，进一步增加了位置传感器的布置难度。
3、现有的电磁铁位置检测方法大都存在一部分缺陷。传统的机械式位置检测方法，其利用机械接触或杠杆原理来检测位置，但装置易受磨损和环境影响；光学式位置检测，其通过光电传感器或编码器来检测位置，精度较高，但成本也相对较高，且对安装校准有严格要求；数字式位置检测，其通过数字信号处理技术提高检测精度，但硬件成本和复杂性较高。因此，基于此难题，本申请提出了一种电磁
技术实现思路
1、技术问题
2、为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种电磁铁位置识别方法，本方法无需位置传感器的介入，仅需在原有控制电路的基础上增加一对场效应管和一对检流电阻，通过改变施加在线圈上的电压极性来控制电磁铁的移动方向，进而通过监测线圈电流上升的速度差异即可实现对电磁铁当前位置的识别。
3、技术方案
4、为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种电磁铁位置识别方法，包括以下步骤：在电磁铁所处两个线圈的中间增加一个检测pin脚，其通过特定的控制方式，在通电瞬间，电磁铁位置不同会使电磁铁两个线圈的特性发生变化，从而导致通过两个线圈的电流上升速度不同，基于电流上升速度的差异识别电磁铁的位置。
5、进一步的，所述通电瞬间具体为两个线圈的电流从0至存在差异直至达到相同的期间。
6、进一步的，所述电流上升速度通过采集与线圈并联的检流电阻获得。
7、进一步的，所述方法还包括：根据电磁铁的目标移动方向和/或目标移动位置设置电压极性，通过调整施加于线圈的电压极性及监测线圈中电流变化来识别电磁铁是否达成目标移动方向和/或达成目标移动位置。
8、更进一步的，所述方法通过调整施加电压的极性来实现对电磁铁位置的精确控制；控制原理简单，系统可靠性高；电压的精确控制使得电磁铁的移动精度能够满足工业生产需求；电压的快速变化使得电磁铁响应迅速，从而缩短了系统的响应时间。
9、进一步的，所述方法还包括：根据电流上升速度与预设阈值的比较结果判断电磁铁是否到达预定位置；系统设计复杂度低，仅需在原有控制电路的基础上增加一对场效应管和一对检流电阻，即可实现电磁铁位置的识别；无需安装现有电磁铁位置检测所需的位置传感器，降低了生产成本。
10、进一步的，所述预设阈值基于电磁铁的物理特性和目标位置的特定要求确定；进一步提高了电磁铁位置判断的精确性。
11、进一步的，所述方法应用模型预测控制方案，用于分析电流数据并预测潜在的故障；降低了电磁铁位置移动的误差，减少因超出目标位置而对机械部件造成的磨损；能够及时发现并纠正电磁铁的移动偏差，进一步提高了电磁铁位置移动的准确性。
12、进一步的，所述方法还包括温度补偿方案，用于在不同环境温度下调整控制参数，以保持电磁铁性能的一致性；保证了装置在偏极端环境下能保持预定的性能水平，减少温度变化对性能的影响；允许系统根据环境温度调整操作参数，降低装置能耗。
13、第二方面，本专利技术还提供了一种电磁铁位置识别装置，包括：
14、电磁铁；
15、控制单元，用于根据用户指令或预设程序，向线圈施加正负向电压，实现电磁铁的正反向移动；
16、电流监测装置，用于实时监测线圈中的电流变化，通过分析电流上升的速率，推断电磁铁的位置。所述装置能够实现前述所述电磁铁位置识别方法。
17、进一步的，所述控制单元包括位置识别电路和输入/输出接口，用于接收用户指令或程序输入；所述位置识别电路通过开关闭合改变施加在线圈上的电压正负，从而改变电流流向，根据线圈磁场的变化控制电磁铁移动，根据通过线圈的电流上升速度判断电磁铁所处位置。
18、第三方面，本专利技术还提供了一种电磁铁位置识别电路，包括三相桥控制电路、第一线圈、第二线圈及设置于第一线圈与第二线圈之间并与第一线圈及第二线圈相连的检测pin脚，所述第一线圈、第二线圈及检测pin脚分别与三相桥控制电路相连。所述电路能够实现前述所述电磁铁位置识别方法。
19、进一步的，所述第一线圈通过第一检流电阻与三相桥控制电路相连。
20、进一步的，通过所述第一检流电阻监测第一线圈中的电流。
21、进一步的，所述第二线圈通过第二检流电阻与三相桥控制电路相连。
22、进一步的，通过所述第二检流电阻监测第二线圈中的电流。
23、进一步的，所述电磁铁位置识别电路中，通过控制三相桥控制电路能够调整所述第一线圈与第二线圈的极性方向和/或电流大小。
24、本专利技术所述电磁铁位置识别电路能够通过监测检流电阻的瞬时电流值的差异反向推导得出电磁铁的位置，本专利技术电路仅需在电路中实现流经线圈的电流的极性变换及增设一对检流电阻即可通过监测电流值实现对电磁铁位置的识别，相比增加位置传感器方案更加经济适用。
25、第四方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述电磁铁位置识别方法的步骤。
26、本专利技术通过改变施加在线圈上的电压极性来控制电磁铁的移动方向，通过监测线圈电流上升的速度来判断电磁铁的当前位置。控制原理简单，系统设计复杂度低，无需安装现有电磁铁位置检测所需的位置传感器即可实现电磁铁位置的识别，在降低设计难度的同时降低了装置的布置成本，可方便集成到现有的控制系统中，无需大规模的硬件或软件改造，可移植性强。
27、有益效果
28、通过实施上述本专利技术提供的电磁铁位置识别方法，具有以下技术效果：
29、(1)本技术方案通过精确控制施加在电磁铁上的电压，实现电磁铁的精准移动：控制原理简单，出现异常时修复难度低；电压的精确控制使得电磁铁的移动精度高，能够满足工业生产需求；电压的快速变化使得电磁铁本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：在电磁铁所处线圈的中间设有检测PIN脚，其通过特定的控制方式，使电磁铁两个线圈的特性在通电瞬间因电磁铁位置差异而发生变化，从而导致通过两个线圈的电流上升速度不同，基于电流上升速度的差异识别电磁铁的位置。
2.根据权利要求1所述的电磁铁位置识别方法，其特征在于：还包括：根据电磁铁的目标移动方向和/或目标移动位置设置电压极性，通过调整施加于线圈的电压极性及监测线圈中电流变化来识别电磁铁是否达成目标移动方向和/或达成目标移动位置。
3.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：所述方法通过调整施加电压的极性来实现对电磁铁位置的精确控制。
4.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：所述方法通过监测两个线圈的瞬时电流值的差异反向推导得出电磁铁的位置。
5.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：所述方法基于模型预测控制方案分析电流数据并预测潜在的故障。
6.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：所述方法基于温度
7.一种电磁铁位置识别装置，其特征在于：包括：
8.根据权利要求7所述的一种电磁铁位置识别装置，其特征在于：所述控制单元包括一种位置识别电路和输入/输出接口，用于接收用户指令或程序输入。
9.一种电磁铁位置识别电路，其特征在于：包括三相桥控制电路、第一线圈、第二线圈及设置于第一线圈与第二线圈之间并与第一线圈及第二线圈相连的检测PIN脚，所述第一线圈、第二线圈及检测PIN脚分别与三相桥控制电路相连。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被运行时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：在电磁铁所处线圈的中间设有检测pin脚，其通过特定的控制方式，使电磁铁两个线圈的特性在通电瞬间因电磁铁位置差异而发生变化，从而导致通过两个线圈的电流上升速度不同，基于电流上升速度的差异识别电磁铁的位置。
2.根据权利要求1所述的电磁铁位置识别方法，其特征在于：还包括：根据电磁铁的目标移动方向和/或目标移动位置设置电压极性，通过调整施加于线圈的电压极性及监测线圈中电流变化来识别电磁铁是否达成目标移动方向和/或达成目标移动位置。
3.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：所述方法通过调整施加电压的极性来实现对电磁铁位置的精确控制。
4.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，其特征在于：所述方法通过监测两个线圈的瞬时电流值的差异反向推导得出电磁铁的位置。
5.根据权利要求1或2所述的一种电磁铁位置识别方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳佳佳，顾勇亭，顾静，袁群星，章海霞，王依依，赖琦华，郭伟，周鑫星，
申请(专利权)人：浙江万里扬股份有限公司杭州分公司，
类型：发明
国别省市：
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