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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：CN119337797A
公开(公告)日：2025-01-21
申请号：CN202411235388.3
申请日：2024-09-04
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/367 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种直线感应电机不对称电流确定方法及系统，属于直线电机技术领域。本方法包括以下步骤：获取直线感应电机分别在正序电流和负序电流激励下的电动势向量，根据所述直线感应电机的给定相电压和所述电动势向量，采用正序电流、负序电流的取值约束，计算正序电流和负序电流，将符合约束的正序电流和负序电流之和作为所述直线感应电机的不对称电流。本发明能准确计算直线感应电机的不对称电流，分析直线感应电机在不同运行工况下的不对称性，是进一步精细化建模与分析的基础。
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公开(公告)号：CN119312500A
公开(公告)日：2025-01-14
申请号：CN202411347592.4
申请日：2024-09-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/27 , G06F111/06 , G06F119/06
Abstract: 本发明提供一种计及多行波磁场特征的直线感应电机系统级功效优化方法，定义优化模型：将系统分为电机层、控制层两个层面进行优化设计；基于直线感应电机链式等效电路分析模型分析绕组排布方式及电机结构参数对优化目标的影响规律，筛选出主要的优化变量；根据变量的耦合关系对优化变量进行分层排序。采用遗传算法逐层优化变量；选取最终的电磁方案；以基于效率优化函数的模型预测控制作为电机控制的基本框架，求解各工况下系统损耗最小的最优磁链；并以速度超调量为优化目标，采用差分进化算法对PI控制参数迭代寻优，寻求更佳的动态性能。本发明可以显著提升直线感应电机驱动系统效率、功率因数，并有效保证系统动态响应能力。
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公开(公告)号：CN118889914A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202411151840.8
申请日：2024-08-21
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/16 , H02P21/00 , H02P21/13 , H02P21/22 , H02P25/062
Abstract: 本发明公开了一种直线感应电机的励磁电感辨识方法、电流控制方法及系统，属于直线电机控制技术领域；在每个控制周期内，以反电动势为观测量，通过构建基于滑模观测器的参考模型计算反电动势观测值，并借助于含有励磁电感的可调模型计算反电动势，通过描述励磁电感与反电势误差的自适应率计算相应的励磁电感，实现励磁电感的辨识。本发明构建了与励磁电感的变化量无关的参考模型，且采用滑模项代替电流微分项，消除了现有参考模型中电流微分项所造成的噪声，避免了电流噪声对反电势观测结果的干扰，提高了励磁电感辨识的准确性；在此基础上，采用级联形式的低通滤波器进一步消除了滑模观测器固有的抖振问题，进一步提高了励磁电感辨识的准确性。
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公开(公告)号：CN115333423B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202210885023.X
申请日：2022-07-26
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/18 , H02P21/22 , H02P25/032 , H02P27/12
Abstract: 本发明公开了一种直线振荡电机控制方法及介质，属于直线振荡电机频率控制领域，方法包括：采集直线振荡电机的位移信号和电流信号并进行处理，得到滤波后的位移信号、位移正交信号、滤波后的电流信号和电流正交信号，并基于得到的信号计算与速度信号同相位的电流分量iq和与速度信号正交的电流分量id；将iq和iq给定值输入第一PI控制器，得到q轴电压给定值，将id和0输入第二PI控制器，得到d轴电压给定值；对q轴电压给定值和d轴电压给定值进行反PARK变换，得到SPWM的基波信号，并根据SPWM的基波信号驱动直线振荡电机。直接针对电机的运行效率和电磁推力进行控制，提高响应速度和控制精确度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118399703A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410468991.X
申请日：2024-04-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种具有强等效磁弹簧的定动子双永磁型直线振荡电机，属于直线振荡电机设计领域，包括：定子铁芯、集中绕组、定子主永磁体、定子辅永磁体、动子铁芯、动子永磁体、动子固定件、轴、直线轴承、机壳；定子铁芯呈双边分布，每边定子铁芯包含两个定子子模块，定子子模块的外齿部表面嵌有定子辅永磁体，两定子子模块之间夹着一个定子主永磁体；集中绕组跨绕于两个定子子模块的槽中；两块动子永磁体夹着一块动子铁芯组成动子，动子固定件将三者固定并自两端伸出轴，轴由直线轴承支撑。本发明的直线振荡电机能够极大程度减少对机械弹簧的依赖性，具有高推力、高频率以及高功率密度的特点。
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公开(公告)号：CN116696735A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310667509.0
申请日：2023-06-07
Applicant: 华中科技大学
IPC: F04B49/06
Abstract: 本发明公开了一种基于终端滑模观测器的直线压缩机频率控制方法及系统，属于直线压缩机谐振频率跟踪控制技术领域，所述方法根据直线压缩机工作在系统谐振频率点时活塞行程与电流相位差为90°的特点，提出一种行程电流乘积值滤波方法，利用行程与电流的乘积计算以及二阶低通滤波器获取行程‑电流相位差信息，并将其控制为90°，从而实现谐振频率跟踪控制；结合二阶非奇异终端滑模及变指数趋近律，构造混合终端滑模观测器，并采用二阶广义积分器获取行程估算信号；本发明方法可实现无位置传感器活塞行程控制及谐振频率跟踪控制，具有计算量小，跟踪精度高等优点。
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公开(公告)号：CN113630052A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110864067.X
申请日：2021-07-29
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明提供了一种直线振荡电机无位置传感器控制方法及装置，属于直线振荡电机无位置传感器控制技术领域，方法包括以下步骤：S1：将当前观测振幅与给定振幅之差顺次进行PI控制运算和限幅，获取电压占空比；S2：将给定频率的正弦函数与电压占空比顺次输入至SPWM发生器和SPWM逆变器中获取调制电压信号；S3：采集直线振荡电机的输出电压与输出电流信号，构建滑模观测器，获取活塞的估算速度；S4：对估算速度进行滤波处理得到位移观测信号，更新当前观测振幅，转至步骤S1。本发明采用滑模观测器和带通滤波器替代位置传感器，避免了电机系统体积过大，位置传感器安装困难的问题。
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公开(公告)号：CN118432397A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410522190.7
申请日：2024-04-28
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种可调节谐振频率的混合励磁型直线振荡电机，属于直线振荡电机设计领域。该电机包括：定子铁芯、定子永磁体、励磁绕组、电枢绕组、动子铁芯、轴和谐振板弹簧；两个定子铁芯对称分布于动子运动平面两侧，定子铁芯的两个定子子模块之间夹设一个定子永磁体；两个定子永磁体均沿纵向充磁，且方向相反；每个定子子模块的轭部设置延伸柱，并跨绕励磁绕组；电枢绕组跨绕于定子子模块的槽中；轴从动子铁芯中央穿过；轴的两端设置谐振板弹簧；励磁绕组通入直流电，电枢绕组通入交流电；励磁绕组、定子永磁体、谐振板弹簧配合作用对动子铁芯产生周期性回复力；励磁绕组的电流可调，以使电机谐振频率也可调。实现可灵活调节电机的谐振频率。
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公开(公告)号：CN118399813A
公开(公告)日：2024-07-26
申请号：CN202410468783.X
申请日：2024-04-18
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/00 , H02P21/22 , H02P25/062 , H02P27/08
Abstract: 本发明公开了一种基于离散空间矢量的直线感应电机模型预测电流控制方法及系统，属于直线电机控制领域，方法包括：根据两电平电压矢量平面结构设计电压矢量离散方法，根据迭代划分次数n，可生成4n‑1个虚拟电压矢量；采样电机相电流和位置信号并利用位置信号计算速度信号；根据电流预测模型和代价函数设计最优电压矢量搜寻方法，减少在线评估电压矢量个数，缩减计算量。根据最优电压矢量产生各相的桥臂开关脉冲信号，实现对直线感应电机的控制。本发明可以实现对直线感应电机的准确控制，降低直线感应电机的电流谐波，降低推力波动。
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