公开(公告)号：CN115912977A

公开(公告)日：2023-04-04

申请号：CN202211565014.9

申请日：2022-12-07

Applicant: 华中科技大学 ,  湖北舜一技术有限公司

Inventor： 蒋栋 ,  谢元浩 ,  胡烽 ,  刘自程 ,  李闻一

IPC: H02M7/5387 ,  H02M1/44 ,  H02M1/12 ,  H02M1/088 ,  F16C32/04

Abstract: 本发明公开了一种零共模电压调制方法、单元和磁悬浮轴承控制装置，属于磁悬浮轴承控制技术领域，所述方法包括：计算归一化的差模电压指令和共模电压指令；根据差模电压指令判断扇区编号；根据扇区编号、差模电压指令和共模电压指令计算各个电压矢量的归一化作用时间；根据各个电压矢量的归一化作用时间计算四个占空比，再根据扇区编号N将四个占空比分配给四个桥臂以生成相应调制信号；利用载波比较环节将设定的载波信号和四个桥臂的调制信号进行比较从而生成PWM信号，以驱动磁轴承驱动变换器。本发明能够在不影响磁悬浮轴承正常控制的前提下，显著抑制磁悬浮轴承控制器带来的共模电磁干扰，避免其对保护轴承的损害和对位移传感器的影响。

公开(公告)号：CN114665616A

公开(公告)日：2022-06-24

申请号：CN202210264652.0

申请日：2022-03-17

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 何杰伟 ,  牛佳琦 ,  黄炜 ,  黄秋萍 ,  兰益群 ,  刘自程

IPC: H02J50/10 ,  H02J7/10 ,  H02M1/32 ,  H02H9/04

Abstract: 本发明公开了一种功率自适应的电流互感器取能装置，通过CT二次侧电流计算得到该运行工况下CT的取电能力及负载应处在的最佳功率点，根据最佳功率点实时调整负载工况，使负载功率与CT的取电能力相适应，实现负载功率随CT的取电能力变化的自适应调整，实现负载功率与CT取电能力相匹配，能够在一定程度上避免因最大取电功率不足导致装置工况失稳和因最大取电功率过大导致取能效率降低的情况发生，使CT能安全可靠地为负载进行电能供应。

公开(公告)号：CN114336763A

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202210038590.1

申请日：2022-01-13

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 帅逸轩 ,  蒋栋 ,  刘自程 ,  李柏杨 ,  胡烽 ,  王一涵

IPC: H02J3/38 ,  H02J7/04 ,  H02M7/5387 ,  H02M7/5395 ,  B60L53/22

Abstract: 本发明公开了三相串联绕组的单相并网零转矩集成充电结构及充电方法，属于电动汽车领域。在开绕组电机静止坐标系下，采用比例‑谐振调节器控制单相并网电流。其中，0轴电流可以分担并网电流在αβ轴上的分量，减小脉振电流，降低对永磁体的损耗。由上述αβ0三轴电流控制算法得到四组桥臂输出电压指令后，通过载波比较的方法，得到逆变器的驱动信号，进而实现整体单相并网充电控制。本发明提供的充电方案可以保障桥臂电流应力均分，在单相充电电流一定的情况下将整体桥臂损耗降至最低。此外，对于含永磁体的开绕组电机，该方案在整体充电功率不变的情况下，能大幅减小充磁弱磁电流，对永磁体损耗较小。

公开(公告)号：CN111900900B

公开(公告)日：2021-10-08

申请号：CN202010681849.5

申请日：2020-07-15

Applicant: 华中科技大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一二研究所

Inventor： 刘自程 ,  刘康 ,  蒋栋 ,  何忠祥

IPC: H02P6/10 ,  H02P6/28 ,  H02P25/022 ,  H02P25/22 ,  H02P27/12

Abstract: 本发明公开了一种多模块电机、振动与共模电流抑制的PWM调制方法及系统，电机定子由偶数套Y型连接的三相绕组组成，互补单元内的两套绕组反电动势相差180°电角度，每个互补单元之间反电动势相同。方法包括采用经典的内外环控制框架，转速闭环得到电流指令值，电流闭环得到调制波；确定每个互补单元的载波相位，修改互补单元内部的PWM调制动作，使得互补单元内的两套绕组对应相PWM始终反向；调制波与载波进行比较，并按照修改的调制动作进行输出PWM波，输出给三相电压源逆变器，驱动整个电机。本发明提出的控制方案充分利用其自由度，在最大程度兼顾其性能，不增加额外设备，同时减小电机在开关频次的振动噪声，且能够有效减小电机控制系统的共模电流。

公开(公告)号：CN112096737B

公开(公告)日：2021-07-02

申请号：CN202010975958.8

申请日：2020-09-16

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  孙宏博 ,  杨佶昌 ,  刘自程

IPC: F16C32/04

Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮轴承‑转子装置的控制方法和控制系统，属于磁悬浮轴承控制领域，所述方法包括：S1:获取处于原始悬浮状态的转子的原始径向位移；S2:获取原始径向位移和参考位移指令对应的位移差值信号，并根据位移差值信号获取原始电流指令；S3:采集磁轴承绕组上的绕组电流信号，并根据原始径向位移和绕组电流信号获取电流补偿信号；S4:将原始电流指令和电流补偿信号进行叠加得到目标电流指令；S5:利用目标电流指令在磁轴承绕组中产生目标电流信号，以使磁轴承绕组生成目标电磁力将转子从原始悬浮状态调整为目标悬浮状态。本申请可以有效抑制转子在径向位移振动，从而避免转子径向位移振动引起的机械装置损坏、噪声过大和稳定性差等问题。

公开(公告)号：CN112096738B

公开(公告)日：2021-06-11

申请号：CN202011068644.6

申请日：2020-09-30

Applicant: 华中科技大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一二研究所

Inventor： 蒋栋 ,  孙宏博 ,  杨佶昌 ,  刘自程 ,  杨高

IPC: F16C32/04

Abstract: 本发明公开了一种应用于磁悬浮轴承的电流振动抑制方法和系统，属于磁悬浮轴承控制领域。包括：S1.采集转子在自由度的位移信号Dis，将位移信号Dis与前馈积分器的输出Nout相减得到差值；S2.将步骤S1得到的差值与前馈增益ε的乘积输入至比例‑积分环节；S3.将反馈积分器的输出与旋转角速度Ω的平方相乘；S4.将比例‑积分环节的输出与步骤S3所得的乘积相减，输入至前馈积分器；S5.将自由度上的参考位置指令与步骤S1得到的差值再作差，经位移控制器输出，位移控制器的输出指令使得功率放大器驱动自由度的磁轴承绕组产生绕组电流。相对于广泛应用于磁悬浮轴承的广义陷波器，本发明具有更加简化的结构，且不需要实时计算三角函数，降低了运算时间和运算复杂度。

公开(公告)号：CN112901658A

公开(公告)日：2021-06-04

申请号：CN202110305579.2

申请日：2021-03-22

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  杨佶昌 ,  孙宏博 ,  刘自程 ,  孙伟

IPC: F16C32/04 ,  G05B23/02

Abstract: 本发明公开了一种用于磁悬浮轴承的开关断路故障容错控制系统，属于磁悬浮轴承控制领域，包括：公共桥臂、N个非公共桥臂组、直流电源和控制单元，N为磁悬浮轴承中轴的个数；每一非公共桥臂组包括两个并联的桥臂支路，每一桥臂支路中上、下桥臂的连接点与公共桥臂中上、下桥臂的连接点之间设置有绕组；控制单元用于控制每一非公共桥臂组中一桥臂支路的上桥臂和另一桥臂支路的下桥臂导通，并在任一非公共桥臂组中导通的桥臂出现断路故障时切断导通桥臂，并控制任一非公共桥臂组中原本断开的桥臂切换至导通状态。可使故障桥臂组对应方向的电磁力快速恢复至稳定值，避免转子跌落，且不影响其他方向上的电磁力，提高磁轴承系统的故障冗余能力。

公开(公告)号：CN112815007A

公开(公告)日：2021-05-18

申请号：CN202110278116.1

申请日：2021-03-16

Applicant: 华中科技大学 ,  中国船舶重工集团公司第七一二研究所

Inventor： 蒋栋 ,  孙宏博 ,  曹刚 ,  刘自程 ,  孙伟 ,  杨高

IPC: F16C32/04 ,  F16F15/18

Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮轴承系统转子不平衡激励观测与位移振动抑制方法，属于磁悬浮轴承控制领域。包括将转子坐标转化为平动‑转动坐标，解算磁悬浮轴承的支撑力与转子陀螺效应导致的激励，广义积分扩张状态观测器对不平衡激励进行观测。对不平衡激励进行有效观测后，在功率放大器的指令中注入与观测所得的不平衡激励等大反向的指令，用于产生抵消不平衡激励的电磁力，进而起到抑制转子的位移振动的作用。对转子位移振动进行抑制，可提高转子回转精度，降低碰磨风险。对不平衡激励进行观测，对转子的动平衡时的补偿质量解算也具有重要意义。

公开(公告)号：CN112727923A

公开(公告)日：2021-04-30

申请号：CN202011605006.3

申请日：2020-12-30

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  杨佶昌 ,  孙宏博 ,  李安 ,  刘自程

IPC: F16C32/04 ,  H02M1/32

Abstract: 本发明公开了一种磁轴承串联绕组控制器的开关断路故障容错系统及方法，包括2N个串联的绕组、2N+1个桥臂和1个直流电压源；各桥臂的上端均与直流电压源的正极连接，下端均与直流电压源的负极连接；本发明采用串联绕组拓扑作为磁悬浮轴承控制器的绕组拓扑，每个开关元件都有独立的分块，单个开关元件故障并不会影响其它元件，同时对单独放置的二极管也没有太大影响，故在该容错系统中，当单个开关元件故障时，仍可利用其它剩余开关元件来实现磁悬浮轴承系统的稳定控制，在正常工作模式和容错工作模式中平滑切换，保证转子不发生跌落；在发生开关器件断路故障时可以在容错工作模式下保证系统不停机运行，有效提高了磁悬浮轴承系统的故障冗余能力。

公开(公告)号：CN109889128B

公开(公告)日：2020-11-24

申请号：CN201910097476.4

申请日：2019-01-31

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 蒋栋 ,  沈泽微 ,  刘自程 ,  曲荣海

IPC: H02P27/12

Abstract: 本发明公开了一种双三相绕组交流电机共模噪声的抑制方法和系统，通过将传统对称的正弦脉宽调制算法(Sinusoidal PWM，简称SPWM)下的六相脉宽调制信号进行实时的移相，以消除逆变器输入到双三相绕组交流电机中总的共模电压，从而抑制不同类型的双三相绕组电机产生的共模噪声；同时，本发明的控制方法和系统不需要增加硬件，仅通过改进软件算法就可实现，通用性强，能够保护电机轴承，提高了系统可靠性。