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公开(公告)号：CN119675432A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411820456.2
申请日：2024-12-11
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明提出一种逆变器空间矢量调制方法及系统，属于逆变器调制技术领域，包括：步骤1：在27种电压矢量中排除CMV幅值为±udc/3和±udc/2的9种电压矢量，将剩余的19种电压矢量根据CMV幅值和重点电流方向影响构建电压空间矢量图，电压空间矢量图根据α、β轴的角度被分为I～VI号大扇区，每个大扇区被分为4个小扇区，其中，中矢量PON、OPN、NPO、NOP、ONP和PNO分别依次在I～VI号大扇区内；步骤2：基于电压空间矢量图提出非最近相邻矢量选取原则以实现CMV抑制、保证开关序列连续性和控制中性点电压平衡；步骤3：基于矢量选取原则和电压空间矢量图，通过5段式NNSVM调制策略和7段式NNSVM调制策略对CMV进行抑制，通过控制算法平衡NNSVM中点电压。
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公开(公告)号：CN114172443B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202111454820.4
申请日：2021-12-01
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02P29/024 , H02P23/14 , H02P27/06
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机驱动系统电流传感器故障在线诊断方法，属于电机故障诊断技术领域，所述方法包括如下步骤：采集得到永磁电机的定子电流ia和ib以及永磁电机转子的实际速度信号wr和角度信号θr，并根据ia、ib、wr和θr得到残差信号εa和εb；得到A相电流传感器的状态变化量Ma(k)和B相电流传感器的状态变化量Mb(k)；定义电流传感器故障标志函数Fx、Yx和Zx，并得到电流传感器的故障特征；根据故障特征定位电流传感器的故障相和故障类型；本发明解决了单个或多个电流传感器故障的准确定位和类型辨识的问题，为驱动系统的容错控制提供可靠的故障信息，保障永磁电机的高效和可靠运行。
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公开(公告)号：CN113794413B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202111015244.3
申请日：2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法及装置，该方法包括采集永磁电机的三相定子电流信号和永磁电机转子的位置信号；根据采集的三相定子电流信号和dq轴参考电流信号，定位故障电流传感器；对故障电流传感器采集的相电流值进行采样，构建故障识别变量；根据构建的故障识别变量对电流传感器故障类型进行识别。本发明解决了在变频调速系统中，单一使用基于模型的故障诊断方法仅能定位故障传感器不能确定故障类型的通用性问题，不需要借助额外设备即可准确识别出电流传感器的断线故障、卡死故障、增益故障和偏置故障四种典型故障类型，有较强的鲁棒性，同时该方法可以和任意基于模型的电流传感器故障诊断方法相结合。
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公开(公告)号：CN119154736B
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411639166.8
申请日：2024-11-18
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种机电耦合共振抑制方法、控制器及电机驱动系统，涉及机电控制技术领域，解决现有复杂机电设备由于电气系统和机械系统之间出现机电耦合共振影响系统稳定性，加速部件失效的问题；本发明包括构建机械系统的动力学模型；构建控制系统的控制算法模型：确定控制系统中控制对象的数学模型包括永磁电机和变流器的数学模型，针对该数学模型设计电机控制器；基于机械系统的动力学模型和控制系统的控制算法模型构建机电耦合模型；基于机电耦合模型开展机电系统共振特性分析确定共振点；本发明所提出的方法结合了ADRC，在电机参数发生变化时仍有较好的控制性能，对PMSM参数的变化具有鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113708688B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111017068.7
申请日：2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机降矢量模型预测控制方法，包括建立永磁电机驱动系统的离散化数学模型；对下一时刻电机定子电压进行预测；根据电机定子电压转换为静止坐标系下的三相定子电压，并对电压极性进行判定；构建当前控制周期的可用电压矢量集合，并预测对应开关状态在下一时刻的电流大小；建立逆变器的直流母线侧电容预测模型，同时建立开关惩罚函数模型；根据跟踪电流误差、中点电压偏差和开关频率跟踪误差建立代价函数，确定开关状态，输出并控制逆变器开关管的导通和关断。本发明将三电平有源中点钳位型逆变器拓扑解耦为高频部分与低频部分，实现不同频率下的运行和不同的运行模式，有效降低了控制算法的复杂度和逆变器的损耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113783490B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202111017072.3
申请日：2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/20 , H02P21/22 , H02P25/022 , H02P27/12
Abstract: 本发明公开了一种开关频率固定的永磁电机模型预测控制方法，包括建立永磁电机及其驱动变流系统的数学模型，获取电机的电流、直流母线侧电压值以及逆变器输出电压值；建立旋转坐标系下的离散化定子电流预测模型，并对系统时延进行一步补偿后，预测电机下一时刻的电流值；建立与IGBT开关频率等效的开关周期离散化模型，对器件开关动作进行计数，预测开关周期值；建立总代价函数，确定开关状态，输出并控制逆变器开关管的导通和关断。本发明不使用调制生成开关信号，控制结构简单，运算负荷低，同时实现了开关频率恒定和中性点电位平衡的效果，控制效果可以达到全局最优，使得永磁电机在运行时能够同时具有低转矩脉动和高动态响应。
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公开(公告)号：CN113794413A
公开(公告)日：2021-12-14
申请号：CN202111015244.3
申请日：2021-08-31
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机驱动系统电流传感器故障类型识别方法及装置，该方法包括采集永磁电机的三相定子电流信号和永磁电机转子的位置信号；根据采集的三相定子电流信号和dq轴参考电流信号，定位故障电流传感器；对故障电流传感器采集的相电流值进行采样，构建故障识别变量；根据构建的故障识别变量对电流传感器故障类型进行识别。本发明解决了在变频调速系统中，单一使用基于模型的故障诊断方法仅能定位故障传感器不能确定故障类型的通用性问题，不需要借助额外设备即可准确识别出电流传感器的断线故障、卡死故障、增益故障和偏置故障四种典型故障类型，有较强的鲁棒性，同时该方法可以和任意基于模型的电流传感器故障诊断方法相结合。
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公开(公告)号：CN119154736A
公开(公告)日：2024-12-17
申请号：CN202411639166.8
申请日：2024-11-18
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开一种机电耦合共振抑制方法、控制器及电机驱动系统，涉及机电控制技术领域，解决现有复杂机电设备由于电气系统和机械系统之间出现机电耦合共振影响系统稳定性，加速部件失效的问题；本发明包括构建机械系统的动力学模型；构建控制系统的控制算法模型：确定控制系统中控制对象的数学模型包括永磁电机和变流器的数学模型，针对该数学模型设计电机控制器；基于机械系统的动力学模型和控制系统的控制算法模型构建机电耦合模型；基于机电耦合模型开展机电系统共振特性分析确定共振点；本发明所提出的方法结合了ADRC，在电机参数发生变化时仍有较好的控制性能，对PMSM参数的变化具有鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115459670B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202211404884.8
申请日：2022-11-10
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02P27/08 , H02P21/00 , H02P21/22 , H02P21/06 , H02P25/026 , H02P25/03 , H02P6/34 , H02M7/483 , H02M7/537 , B60L15/20 , B60L9/28
Abstract: 本发明公开了一种永磁牵引变流器的多模式调制方法，具体为：建立列车永磁电机宽调速控制系统的离散化数学模型，设定参考转矩和转速；建立电机控制器，当所需的参考电压小于变流器输出上限时采用MTPA控制；否则采用弱磁控制；构建多模式调制策略，当定子电流频率位于低频阶段时，采用异步SVPWM调制，当位于高频阶段时，采用同步SVPWM调制，当高于额定频率时，采用方波调制；计算混合多电平变流器中硅功率模块和碳化硅功率模块的开关信号，控制牵引变流器输出所需的电压和电流。本发明实现了混合多电平变流器不同功率模块的高低频解耦运行，可提高全速域下永磁牵引变流器的运行效率，满足列车更高速域的大功率牵引需求。
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公开(公告)号：CN115622465B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202211442596.1
申请日：2022-11-18
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种多电平变流器无权重因子模型预测控制方法，具体为：建立多电平变流器系统的离散化预测模型，从而实现对控制状态量的精确预测；控制算法部分首先通过预测电流误差和比较边界确定是否需要改变控制输出；然后，在确定需要更新控制输出后，对采用不同电压矢量后控制系统电流误差进行线性化外推，带入代价函数并进行最小化处理；最后，根据所选最优矢量和变流器直流母线中点电压大小，进行矢量重构实现对中点电压的平衡控制。本发明实现在无权重因子下的多电平变流器多目标模型预测控制，同时实现多步长预测，有效提高了模型预测控制算法的控制性能和鲁棒性。
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