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公开(公告)号：CN112505581B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202011304745.9
申请日：2020-11-19
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种双定子永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，首先分别在定子1与定子2的α轴和β轴注入幅值相等、相位相同的高频电压信号，其次将定子1与定子2的α轴和β轴的电流信号通过两相旋转变换得到电流信的直流分量和相位角信息。然后，分别判断定子1和定子2是否出现匝间短路故障：如果定子1的故障指标则判断定子1正常，定子2同理。若定子1与定子2都没有出现匝间故障，则判断电机正常。若其中定子1或定子2的故障指标则判断相应定子出现匝间短路故障。最后，若定子1或定子2单独发生故障，通过各电流相分别做差得到相位差，判断具体故障相。
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公开(公告)号：CN111987961A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010908811.7
申请日：2020-09-02
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机无位置传感器直接转矩控制方法，本发明首先将αβ坐标下的定子电流iα、iβ和定子电压uα、uβ输入到改进的龙伯格观测器模块估计反电动势 然后将估计反电动势 带入锁相环中计算转子位置角 和估计转速 分别应用于dq/αβ坐标变换模块、abc/dq坐标变换模块和电机转速反馈。观测器通过实际测量的电流减去估计电流作为误差值，来对状态观测器的估计值进行闭环修正，从而保证了观测器在系统发生不稳定的情况下也能再次进入稳定和收敛的状态，明显改善了传统直接转矩控制方法转矩脉动较大的问题，使控制系统具有较好的控制精度、稳定性和较好的动态响应能力。
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公开(公告)号：CN111431460A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010335878.6
申请日：2020-04-25
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于机电控制领域，公开了一种永磁同步电机无传感器模型预测磁链控制方法。首先，通过滑模观测器及基于SOGI的锁相环，观测电机转速ω和转子位置角θe；接着，将给定转速ω*和转速ω通过转速环SMC控制器，得到给定转矩Te*；然后，由转速ω及d/q轴电流id/iq观测负载扰动值 并将负载扰动值 前馈补偿到给定转矩Te*；最后，将观测得到的转速ω、转子位置角θe、给定转矩Te*、负载扰动值以及采样得到的三相电压ua/ub/uc、三相电流ia/ib/ic等代入模型预测磁链控制模块进行运算。本发明采用滑模观测器加改进锁相环的方式，提高转子位置估计精度，同时基于模型预测磁链控制，无需电流环参数和权重系数整定，并将滑模控制和负载扰动观测器结合，提高系统鲁棒性和抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN111431460B
公开(公告)日：2023-10-31
申请号：CN202010335878.6
申请日：2020-04-25
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明属于机电控制领域，公开了一种永磁同步电机无传感器模型预测磁链控制方法。首先，通过滑模观测器及基于SOGI的锁相环，观测电机转速ω和转子位置角θe；接着，将给定转速ω*和转速ω通过转速环SMC控制器，得到给定转矩Te*；然后，由转速ω及d/q轴电流id/iq观测负载扰动值#imgabs0#并将负载扰动值#imgabs1#前馈补偿到给定转矩Te*；最后，将观测得到的转速ω、转子位置角θe、给定转矩Te*、负载扰动值#imgabs2#以及采样得到的三相电压ua/ub/uc、三相电流ia/ib/ic等代入模型预测磁链控制模块进行运算。本发明采用滑模观测器加改进锁相环的方式，提高转子位置估计精度，同时基于模型预测磁链控制，无需电流环参数和权重系数整定，并将滑模控制和负载扰动观测器结合，提高系统鲁棒性和抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN111726048A
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN202010735817.9
申请日：2020-07-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模观测器的永磁同步电机转子位置和速度估算方法，滑模观测器为基于边界层自调节反正弦饱和函数的滑模观测器，滑模观测器包括电流状态观测器、电流比较器、边界层自调节反正弦饱和函数模块、扩展卡尔曼滤波器和软件锁相环。本发明将现有滑模观测器中的符号函数替代为基于边界层自调节反正弦函数，同时采用扩展卡尔曼滤波器提取扩展反电动势，去除现有滑模观测器中的低通滤波器，并将提取扩展反电动势反馈至电流状态观测器进行幅值补偿。与现有滑模控制器相比，本发明提供的基于边界层自调节反正弦函数的滑模观测器可以有效抑制转矩脉动，提高系统稳态性能，改善转子位置和转速跟踪精确。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109742992B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN201910058565.8
申请日：2019-01-22
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种无位置传感器的新型混合励磁同步电机控制方法，在d/q坐标轴下，建立混合励磁同步电机定子电压的动态数学模型，并改写成定子电流方程的形式，在此基础上建立简化的定子电流状态空间模型；根据混合励磁同步电机参数确定参考模型和可调模型，建立广义误差下系统的状态空间模型；建立误差系统的状态方程，判断误差系统的稳定性，确定线性补偿器矩阵；求解混合励磁同步电机的转速估算公式和转子位置估计值。本发明在轻载和重载下，实现混合励磁同步电机无位置传感器下的最优运行，提高控制系统的稳定性、精确性。
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公开(公告)号：CN111726048B
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202010735817.9
申请日：2020-07-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种基于滑模观测器的永磁同步电机转子位置和速度估算方法，滑模观测器为基于边界层自调节反正弦饱和函数的滑模观测器，滑模观测器包括电流状态观测器、电流比较器、边界层自调节反正弦饱和函数模块、扩展卡尔曼滤波器和软件锁相环。本发明将现有滑模观测器中的符号函数替代为基于边界层自调节反正弦函数，同时采用扩展卡尔曼滤波器提取扩展反电动势，去除现有滑模观测器中的低通滤波器，并将提取扩展反电动势反馈至电流状态观测器进行幅值补偿。与现有滑模控制器相比，本发明提供的基于边界层自调节反正弦函数的滑模观测器可以有效抑制转矩脉动，提高系统稳态性能，改善转子位置和转速跟踪精确。
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公开(公告)号：CN112505581A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011304745.9
申请日：2020-11-19
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种双定子永磁同步电机匝间短路故障诊断方法，首先分别在定子1与定子2的α轴和β轴注入幅值相等、相位相同的高频电压信号，其次将定子1与定子2的α轴和β轴的电流信号通过两相旋转变换得到电流信的直流分量和相位角信息。然后，分别判断定子1和定子2是否出现匝间短路故障：如果定子1的故障指标则判断定子1正常，定子2同理。若定子1与定子2都没有出现匝间故障，则判断电机正常。若其中定子1或定子2的故障指标则判断相应定子出现匝间短路故障。最后，若定子1或定子2单独发生故障，通过各电流相分别做差得到相位差，判断具体故障相。
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公开(公告)号：CN111654223A
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN202010635562.9
申请日：2020-07-03
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种混合励磁磁通切换电机无位置传感器复合控制方法，在零低速域采用PHFVI估算电机转子速度和位置信息，用来解决启动以及低速运行问题，实现了该电机启动及稳定运行，且系统启动速度快、转子位置估计误差小；在中高速运行时，相较于传统的定子电流MRAS算法，改进型MRAS算法改善了转子位置误差大、转矩脉动大和重载性能不足的问题；为了实现改进型MRAS和PHFVI之间的平滑切换，采用加权平均值复合控制，去实现两种方法在转子位置观测上的平滑过渡，且过渡过程响应时间快，转子速度和位置抖动小。
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公开(公告)号：CN110350835A
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201910688301.0
申请日：2019-07-29
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机无位置传感器控制方法，本发明控制方法首先将基于二阶广义积分器锁相环的自适应滑模观测器模块接入到永磁同步电机调速系统上，对电机转速和转子位置角进行检测；将αβ坐标下的定子电流iα、iβ和由相电压求解及坐标变换模块输出的uα、uβ输入到基于二阶广义积分器锁相环的自适应滑模观测器模块；基于二阶广义积分器锁相环的自适应滑模观测器估算转速和转子位置角分别应用于电机转速反馈和dq/αβ坐标变换模块、αβ/dq坐标变换模块。该控制方法采用正弦型滑模面控制函数，将二阶广义积分器与软件锁相环结合以获取转子位置角，更好的发挥自适应滑模观测器的抗扰性和鲁棒性，提高中、低速时转子位置角估算的精度。
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