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公开(公告)号：CN114640293B
公开(公告)日：2024-08-06
申请号：CN202210269027.5
申请日：2022-03-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P25/062 , H02P21/14 , H02M7/487
Abstract: 本发明提供了一种三电平逆变器驱动的直线感应电机控制方法及系统，属于直线电机控制技术领域，方法包括：构建次级磁链观测器观测电机当前时刻次级磁链；结合直线感应电机数学模型，计算下一时刻的电机电流；判断逆变器中点电压是否超过预设阈值，结合下一时刻的电流与参考电流的差值、开关频率和逆变器中点电压，确定价值函数和参考电压矢量；根据参考电压矢量的位置确定待评价电压矢量，将待评价电压矢量代入价值函数，选择使价值函数最小的待评价电压矢量作为最优电压矢量；根据最优电压矢量产生三相桥臂脉冲并作用于NPC型三电平逆变器相应桥臂，实现直线感应电机控制。本发明可以减少评价的电压矢量数量，降低直线感应电机的控制复杂度。
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公开(公告)号：CN111884476A
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN202010696677.9
申请日：2020-07-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02K41/035 , H02K1/06 , H02K3/04 , H02N15/00
Abstract: 本发明公开了一种直线同极电机及控制方法，属于电机领域，电机包括：初级铁芯、次级铁芯、电枢绕组、励磁线圈和导向线圈；初级铁芯由k个“E”字型铁芯依次连接形成，k≥2，k个“E”字型铁芯沿连接方向对齐，相邻“E”字型铁芯之间距离相等，且相邻“E”字型铁芯的中间铁芯臂之间形成有凹槽，“E”字型铁芯中两侧铁芯臂的末端朝内侧方向弯曲；次级铁芯由多个分段铁芯组成，相邻两个分段铁芯之间的距离相等，且次级铁芯与初级铁芯之间形成一段等长气隙；电枢绕组设置在所述初级铁芯中的(k-1)个凹槽中；励磁线圈缠绕在初级铁芯上；导向线圈缠绕在初级铁芯的两侧铁芯臂上。本发明使得电机集成了推进、悬浮、导向功能，且降低了电机成本。
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公开(公告)号：CN118381395A
公开(公告)日：2024-07-23
申请号：CN202410498854.0
申请日：2024-04-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/22 , H02P21/00 , H02P21/13 , H02P25/062
Abstract: 本发明公开了直线感应电机的励磁电感在线辨识方法、电流控制方法及系统，属于直线电机控制技术领域，包括：在每一个控制周期，以#imgabs0#为参考模型计算反电动势观测值#imgabs1#以#imgabs2#为可调模型计算反电动势em，根据#imgabs3#自适应更新励磁电感的观测值#imgabs4#并输出更新后的励磁电感观测值作为当前控制周期的辨识结果，将该励磁电感辨识结果用于直线感应电机的模型预测电流控制。本发明能够抑制直流偏置和电流噪声对励磁电感在线辨识的影响，在提高直线感应电机电流预测的参数鲁棒性的同时，提高控制精度。
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公开(公告)号：CN117828244B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410255076.2
申请日：2024-03-06
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种直线感应电机链式等效电路及特性分析方法，求解出的各对极谐波磁动势，对其进行位置函数的偏导，得到各对极谐波电流层密度表达式；基于许‑克变换法建立的求解域边界条件及Maxwell方程组求解计及纵向端部效应的各对极谐波气隙磁场表达式；分析直线感应电机稳态推力特性；根据励磁电感定义求解各对极谐波励磁电感；设定三相绕组电流表达式，结合各对极谐波励磁电感及感应电动势，求解各对极谐波次级电流；基于各对极谐波感应电动势及次级电流，求解次级阻抗表达式，并结合初级阻抗，得到直线感应电机链式等效电路。本发明可以更加全面、准确的分析不同工况下直线感应电机气隙磁场的组成成分及运行特性。
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公开(公告)号：CN117828244A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202410255076.2
申请日：2024-03-06
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种直线感应电机链式等效电路及特性分析方法，求解出的各对极谐波磁动势，对其进行位置函数的偏导，得到各对极谐波电流层密度表达式；基于许‑克变换法建立的求解域边界条件及Maxwell方程组求解计及纵向端部效应的各对极谐波气隙磁场表达式；分析直线感应电机稳态推力特性；根据励磁电感定义求解各对极谐波励磁电感；设定三相绕组电流表达式，结合各对极谐波励磁电感及感应电动势，求解各对极谐波次级电流；基于各对极谐波感应电动势及次级电流，求解次级阻抗表达式，并结合初级阻抗，得到直线感应电机链式等效电路。本发明可以更加全面、准确的分析不同工况下直线感应电机气隙磁场的组成成分及运行特性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117134664A
公开(公告)日：2023-11-28
申请号：CN202310991413.X
申请日：2023-08-08
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了无刷双馈电动机效率优化控制系统及无刷双馈电动机系统，属于无刷双馈电动机控制技术领域，包括：用于给功率绕组和控制绕组供电的第一逆变器和第二逆变器，以及控制器；控制器包括：控制模块，用于获取以功率绕组的磁链幅值和控制绕组的d、q轴电流表示的电磁转矩表达式和定转子铜耗表达式，在保持电磁转矩不变的情况下，求解使得定转子铜耗最小化的功率绕组磁链幅值的给定值|ψp*|以及控制绕组d、q轴电流参考值icd*和icq*；功率绕组控制模块，用于根据|ψp*|对功率绕组进行闭环控制，得到用于驱动第一逆变器中开关管的开关信号；以及控制绕组控制模块，用于根据icd*和icq*对控制绕组进行闭环控制，得到用于驱动第二逆变器中开关管的开关信号。
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公开(公告)号：CN116404936A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310312218.X
申请日：2023-03-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P23/00 , H02P23/12 , H02P23/14 , H02P25/032 , H02P27/08
Abstract: 本发明公开了一种基于积分滑模的直线振荡电机谐振频率控制方法及系统，属于直线振荡电机谐振频率跟踪控制技术领域，所述方法根据直线振荡电机工作在谐振频率点时位移电流相位差为90°的特点，采用互相关函数法获得系统谐振频率；引入积分滑模面及新型滑模趋近律，设计改进型积分滑模观测器用以观测电机反电动势信号，并根据反电动势与速度信号成正比的特点，获得活塞速度信号；采用二阶广义积分对估算的速度信号滤波，以获得几乎无幅值和相位偏移的活塞行程信号。相比于传统采用开环反电势法估算活塞行程信号实现无位置传感器谐振频率跟踪，所提方法具有更高的谐振频率跟踪精度。
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公开(公告)号：CN115913045A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202211414299.6
申请日：2022-11-11
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P23/00 , H02P23/12 , H02P23/14 , H02P25/032
Abstract: 本发明公开了直线振荡电机无位置传感器活塞行程控制方法及系统，属于直线振荡电机无位置传感器控制技术领域，方法根据直线振荡电机电流状态方程构建改进型终端滑模观测器；将二阶非奇异终端滑模面作为观测器的滑模面，结合指数趋近律构建高阶滑模控制律以实时调节观测电流与采样电流之间的误差，最终使观测电流与采样电流输出一致；采用低通滤波器与自适应全通滤波器相结合的方法对观测器估算的反电动势信号进行滤波，获得活塞行程估算信号；基于传统位移幅值控制器，设计位移‑电流幅值控制器，提高控制器的响应速度和控制精度。通过本发明，能够实现对直线振荡电机活塞行程进行高效控制，避免了位置传感器的安装，提高了控制精度和响应速度。
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公开(公告)号：CN115459660A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211119163.2
申请日：2022-09-13
Applicant: 华中科技大学 , 襄阳中车电机技术有限公司 , 中车株洲电机有限公司 , 广州地铁集团有限公司
IPC: H02P21/14 , H02P21/22 , H02P21/00 , H02P21/13 , H02P25/062
Abstract: 本发明提供了一种含参数辨识的直线感应电机无差拍推力预测控制方法，属于直线电机控制技术领域，方法包括：利用励磁电感辨识方法辨识励磁电感并估计磁链；将推力参考值、初级磁链幅值参考值和估计初级磁链等输入参考初级磁链矢量发生器，经运算得到参考初级磁链矢量；利用经辨识值更新后的电机模型进行延时补偿，获得初级磁链和电流预测值；根据初级磁链和电流预测值及参考初级磁链矢量计算参考电压矢量；根据参考电压矢量产生开关脉冲，实现对直线感应电机的控制；根据开关脉冲重构初级电压信号，供下一控制周期使用。本发明可以实现对励磁电感的准确辨识，与无差拍推力预测控制结合能有效提升应用于直线感应电机时的参数鲁棒性。
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公开(公告)号：CN111585488B
公开(公告)日：2021-08-20
申请号：CN202010423332.6
申请日：2020-05-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁电机无速度传感器控制方法及系统，基于永磁同步电机数学模型得到参考模型和可调模型后，基于参考模型与可调模型进一步构建误差系统；基于波波夫超稳定性理论和误差系统，结合电机运动方程得到转速和负载转矩自适应律表达式；通过在转速误差比例控制中引入负载转矩的前馈补偿，构建速度控制器；在电机运行状态下，基于实际电流和观测电流，采用转速和负载转矩自适应律表达式同时观测转速和负载转矩，并通过调节速度控制器参数，实现电机的无速度传感器控制。本发明可以同时观测转速和负载转矩，并通过引入负载转矩前馈控制方法，可以实现负载转矩的扰动抑制和速度控制器在单参数下的转速无静差控制，系统控制性能较好。
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