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公开(公告)号：CN115459670A
公开(公告)日：2022-12-09
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：CN113335329A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110680087.1
申请日：2021-06-18
Applicant: 西南交通大学
Abstract: 本发明公开了一种轴箱内置式永磁直驱转向架，具体涉及轨道车辆转向架领域。一种轴箱内置式永磁直驱转向架，包括整体呈H型的构架装置，构架装置包括一对平行设置的侧架和一对平行设置在侧架内侧的横架；横架之间设有牵引拉杆，侧架底部设有轴箱装置，侧架的中部设有二系悬挂装置；侧架前后两端分别设有车轮，车轮之间设有车轴，车轴中间段套设有空心联轴器，车轴靠近空心联轴器两端的位置分别套设有轴箱装置，空心联轴器与车轴固定连接，轴箱装置与车轴转动连接；空心联轴器外部套设有永磁电机并与永磁电机连接，永磁电机与构架装置固定连接。本发明具有结构紧凑，自重较轻，同时保证列车具有良好的稳定性和减震效果。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115685747A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202211211043.5
申请日：2022-09-30
Applicant: 西南交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于残差神经网络优化的模型预测控制方法，具体为：建立系统状态变量的预测模型，调节模型预测控制算法的代价函数，记录不同权重因子下的电流谐波畸变率和开关频率组成数据样本；根据所收集的数据，建立优化目标函数，同时将数据集分为训练集、验证集和测试集；构建残差并联神经网络，将权重因子作为网络输入层，目标函数作为网络输出层，依托数据集和Adam算法训练网络，根据评价指标调节神经网络的残差模块、网络深度等超参数，选取指标最优的残差网络；将步长更短的权重因子作为最优网络的输入层，预测目标函数，寻找使目标函数最小的权重因子，实现状态变量的最优控制。本发明实现不同工况下和不同性能要求下的权重因子优化，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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公开(公告)号：CN114172443A
公开(公告)日：2022-03-11
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：CN113783490A
公开(公告)日：2021-12-10
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：CN118748504A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410866048.4
申请日：2024-07-01
Applicant: 西南交通大学
IPC: H02M1/32 , H02M7/487 , H02P21/00 , H02P21/22 , H02P25/022 , H02P25/024 , H02P27/14
Abstract: 本发明公开了一种三电平ANPC逆变器自适应容错控制方法，具体为：基于故障开关管对输出电压矢量的影响，对逆变器容错模式进行分类，分为丢失零电平和保留零电平容错模式；计算两种容错模式下逆变器输出电压矢量最大调制度，判断逆变器系统是否需要降额运行；针对保留零电平的容错模式，采用占空比调制的模型预测电流控制策略，利用虚拟零电压矢量合成的方法，解决逆变器中点电压不平衡问题；针对丢失零电平的容错模式，设计能代表容错控制性能指标的代价函数，并采用神经网络优化代价函数的权重因子。本发明通过针对逆变器的不同容错模式，采取相应的模型预测控制优化方法，实现了逆变器开路故障自适应容错控制，提升了逆变器系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN116381554A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310209379.6
申请日：2023-03-07
Applicant: 西南交通大学
IPC: G01R31/54
Abstract: 本发明公开了一种基于预测电流残差的三电平逆变器开路故障诊断方法，具体为：建立三电平逆变器馈电的电流预测模型，确定代价函数；确定最小代价函数对应的逆变器输出电压矢量，将对应的开关状态输入到逆变器中，预测下一时刻永磁电机的定子电流；比较永磁电机的定子电流和预测定子电流得到预测电流残差，通过预测电流残差和故障检测阈值比较对逆变器是否发生开路故障进行判断；当检测出逆变器发生开路故障，找出最小预测电流残差对应的开关管，比较故障开关管计数矩阵中元素计量数和计数阈值确定故障开关管。本发明诊断速度快，准确性高，无需增加辅助硬件电路；具有很好的鲁棒性和动态性，故障检测和故障定位阈值设置灵活，能适应复杂运行条件。
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