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公开(公告)号：CN119053146A
公开(公告)日：2024-11-29
申请号：CN202411234074.1
申请日：2024-09-04
Applicant: 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种磁屏蔽房、剩磁补偿模型和基于剩磁补偿模型的磁屏蔽房剩磁分布调节方法。其中，所述磁屏蔽房的六面壳体上分别布置有一个独立的剩磁调节线圈，每个剩磁调节线圈对应连接独立的电流源，按照三轴空间分布体系，六个剩磁调节线圈包括两个X轴方向的线圈、两个Y轴方向的线圈和两个Z轴方向的线圈。用于上述磁屏蔽房的剩磁调节分布方法，首先建立剩磁补偿模型；再基于三轴剩磁空间分布，求解剩磁最小、分布线性度最高的六个补偿电流；通过向六个独立的剩磁调节线圈通入调节电流，完成剩磁的分布调节。本发明的剩磁分布调节方法，可在较小磁屏蔽房内，实现大补偿区域内剩磁的有效调节，显著提高磁补偿技术的有效性。
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公开(公告)号：CN116736209A
公开(公告)日：2023-09-12
申请号：CN202310711518.5
申请日：2023-06-15
Applicant: 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明提供了一种用于提高磁屏蔽房剩余磁场均匀性的主动磁补偿装置及方法，装置包括一个带有铰链门的磁屏蔽房、六个独立的补偿线圈、六个测磁传感器以及闭环系统模块，所述六个独立的补偿线圈位于磁屏蔽房外部，所述六个测磁传感器与闭环系统模块连接，所述闭环系统模块与六个独立的补偿线圈连接。本发明补偿原理实现简单，既能使工作区域中心点剩余磁场等于或者接近零，又能提高整个工作区域的剩余磁场均匀性，提高了补偿精度。
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公开(公告)号：CN115755582A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211405306.6
申请日：2022-11-10
Applicant: 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种基于PID算法的亥姆霍兹线圈磁场梯度控制方法和装置，该装置全自动实现三轴磁场梯度补偿。首先，建立磁场梯度测量模型，通过三轴磁通门磁强计测量磁场梯度，实时采集当前装置内三个轴向磁场梯度，并对采集信号进行滤波处理，将采集信号与给定磁场梯度稳态值进行比较，求出当前磁场梯度偏差。针对偏差应用PID算法，计算出电流控制亥姆霍兹线圈，控制线圈产生磁场对装置内磁场梯度进行补偿。该方法由PID算法自动进行磁场梯度控制，使目标区域实现磁场环境的高稳定性和高度均匀性，为SERF原子磁强计的测量提供极弱磁场环境。
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公开(公告)号：CN115754868A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211460930.6
申请日：2022-11-17
Applicant: 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC: G01R35/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进点积不变法的零磁装置矢量磁传感器误差校正方法。本发明主要针对在零磁装置中矢量磁传感器的校正，首先根据矢量磁传感器的误差来源，建立误差模型，再采用改进的点积不变法计算误差参数，从而校正矢量磁传感器。本发明利用磁屏蔽技术产生一个零磁环境，然后在零磁环境内部和外部加装两组三轴亥姆霍兹线圈生成两个磁场常矢量，代替了传统点积不变法校正矢量磁传感器中固定的地磁场常矢量和另一辅助常矢量，使得两个常矢量夹角选取灵活，同时避免了传统点积不变法中地磁干扰。本发明能避免传统矢量磁传感器校准方法拟合参数不足、校正过程移动矢量磁传感器带入人工误差、校准矢量选取较固定导致校准精度低等问题。
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公开(公告)号：CN115754836A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211433245.4
申请日：2022-11-16
Applicant: 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明提供了一种基于LabVIEW的磁屏蔽舱内剩余磁场波动检测系统及方法，包括电压源、三轴磁通门传感器、USB‑6210数据采集卡和上位机，所述电压源与三轴磁通门传感器连接，所述三轴磁通门传感器与USB‑6210数据采集卡连接，所述USB‑6210数据采集卡与上位机的USB接口连接。同时还提供一种基于LabVIEW的磁屏蔽舱内剩余磁场波动检测系统进行数据采集的方法。本发明系统结构简单，能对磁屏蔽舱内剩余磁场波动及其他信号参数进行分析及显示，本发明的数据采集方法简单可行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115524653A
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202211199343.6
申请日：2022-09-29
Applicant: 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于蒙特卡洛算法的磁屏蔽舱全自动磁补偿方法。该方法无需对三轴线圈的耦合进行解耦，可以全自动同时进行三轴磁补偿，首先将三轴剩磁单独补偿为零的电压设定为三个参考电压，再以此电压为中心，在一定区间内随机产生三个电压输入至补偿线圈，再用测磁传感器测出此时剩磁的大小，如果三轴方向补偿后的剩磁都为零，算法停止，三轴输出稳定电压；如果三轴方向补偿后的剩磁不都为零，再次在给定区间随机产生三个随机电压输入至补偿线圈，重复以上步骤，直到三轴随机产生的电压使三轴方向补偿后的剩磁都为零；如果重复以上步骤N次，测得的剩磁未减少至0，则增大随机点产生的电压范围，重复以上步骤，直到三轴方向补偿后的剩磁都为零。
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公开(公告)号：CN115857332A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211406074.6
申请日：2022-11-10
Applicant: 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于状态观测PID的磁场扰动补偿方法。首先通过三轴磁场测量放大电路获得屏蔽室内的剩余磁场，然后搭建主动补偿系统，分析补偿线圈的闭环传递关系模型，采用基于扰动观测器的PID控制电路对屏蔽室内剩余磁场进行补偿并抑制主动磁补偿线圈的磁场扰动。相比于传统的PID控制器，基于状态观测器的控制方法不仅能使屏蔽室内的剩余磁场得到补偿，而且能够有效的抑制外部的不确定性扰动对补偿磁场的影响，提高了主动磁补偿系统在磁场补偿时的稳定性，并极大地改善了在补偿磁屏蔽室内剩余磁场时的动态性能。
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公开(公告)号：CN115407247B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202211125982.8
申请日：2022-09-16
Applicant: 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于PID与蒙特卡洛算法结合的磁屏蔽舱闭环磁补偿方法。该方法不需进行三轴线圈的解耦，还能同时对三轴进行磁补偿。首先用PID算法对三轴线圈进行粗补偿，使磁屏蔽舱内的剩磁接近零状态，再根据磁通门传感器输出得到参考电压，以参考电压为中心，选取三个区间，参考电压将三个区间分成六个小区间，在六个区间随机产生电压，以八种组合方式计算剩余磁场，重复取点N次，找到取到最小剩余磁场最多的区间，并记录N次结果的最小值，如果最小值为零，三轴输出稳定电压，如果不为零，再以此区间作为下一次随机取点的区间，以记录的电压为界点，再重复上述步骤，直到剩磁为零。
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公开(公告)号：CN117540547A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311491502.4
申请日：2023-11-09
Applicant: 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明公开了一种基于广义镜像法和粒子群算法的磁屏蔽舱内轴向多对方形均匀线圈优化设计方法。首先基于毕奥萨伐尔定律建立一对方形线圈对在空间内的磁场计算模型，并通过引入广义镜像法来解决由于均匀线圈与磁屏蔽舱铁磁边界耦合带来的磁场均匀度降低的问题。然后通过PSO(Particle Swarm Optimization)算法对线圈结构进行优化设计，在目标区域选取多个目标点，通过计算线圈在目标点产生的磁场，进而计算得到磁场均匀度作为优化目标函数，以各个轴向线圈的位置为未知参数，通过PSO算法进行优化，以使得目标区域的磁场均匀度最大化。本发明能够有效提高磁屏蔽舱内轴向多对方形均匀线圈产生磁场的均匀性。
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公开(公告)号：CN115728677A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211230391.7
申请日：2022-09-30
Applicant: 北京航空航天大学 , 北京航空航天大学宁波创新研究院
Abstract: 本发明涉及一种基于顺序补偿算法的磁屏蔽舱全自动主动磁补偿方法。该方法可以全自动顺序进行三轴方向磁场补偿，首先三轴磁通门传感器测出磁屏蔽舱内三轴方向剩余磁场大小，首先对最大剩余磁场的方向进行磁场补偿，控制模块根据该方向剩余磁场的大小和补偿线圈的线圈常数，控制该方向的补偿线圈产生一个大小相等方向相反的补偿磁场，该方向补偿后，用同样的方式依次补偿另外两方向的磁场，三个方向都补偿完成后判断补偿效果，若磁屏蔽舱内剩余磁场在理想范围，三轴线圈输出稳定的补偿电流，若补偿后的剩余磁场不在理想范围，重复上述步骤，直到磁屏蔽舱内的剩余磁场达到理想要求。该方法能解决手动补偿的补偿精度低、操作繁琐、调整时间长等问题。
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