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公开(公告)号：CN110784145B
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN201911124614.X
申请日：2019-11-18
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机全速域模型预测磁链控制方法，首先通过转速外环PI控制器获得参考转矩Teref；再获取永磁同步电机的电角度θr和电角速度ωr，并获取k时刻的三相定子电流，经坐标变换后得到k时刻定子电流的d‑q轴分量；然后，结合磁链方程和负载角进行磁链计算，得到(k+1)时刻磁链预测值及磁链参考值；进而，利用(k+1)时刻磁链预测值和参考值构建全速域价值函数，并通过最小化全速域价值函数获得逆变器最优电压矢量；最后根据q轴磁链无差拍思想计算占空比，分配最优电压矢量与零矢量作用于逆变器的时间。本发明可有效降低电流与转矩脉动，同时兼具良好的动稳态性能，在恒转矩区和恒功率区均能适用。
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公开(公告)号：CN108736778B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN201810613618.3
申请日：2018-06-14
Applicant: 南通大学
IPC: H02P21/00 , H02P25/022
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机双矢量预测磁链控制方法，首先将转矩增量转化为负载角增量，将控制目标统一为定子磁链矢量；然后根据无差拍思想计算获得参考电压矢量，并通过参考矢量的区间位置选定I矢量，通过参考矢量的子区间位置选定II矢量；进而通过优化电压矢量占空比，将一个控制周期分为两个部分，I矢量作用于控制周期的一部分，而剩下时间选择II矢量或零矢量；最后将所选电压矢量及占空比进行循环寻优计算获得最优电压矢量输送给永磁同步电机。本发明可在降低处理器计算时间的同时减小系统转矩和磁链脉动，提高了系统的可靠性和稳态性能。
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公开(公告)号：CN113306403A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110792823.2
申请日：2021-07-14
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种太阳能电动汽车用光储驱系统模型预测控制方法，首先采样太阳能电池板的输出电压、电流，通过扰动观测MPPT控制器后获得0轴电流给定值I0*；采样电机转速与位置信号，通过电机转速控制器后获得q轴电流给定值Iq*；然后采样电机相电流，通过模型预测控制器得到到d轴、q轴、以及0轴电压量；最后，根据坐标变换后得到的相电压大小，对第二大相电压对应的载波进行取反，并通过PWM调制得到开关管的驱动信号。本发明通过模型预测控制和0轴电压脉动最小化PWM调制技术，在提升太阳能电动汽车用光储驱系统动态性能的同时，降低了零序电流纹波，有效提高了系统的动稳态性能。
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公开(公告)号：CN110829922B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201911124642.1
申请日：2019-11-18
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种半控型开绕组PMSG双矢量模型预测磁链控制方法。首先，通过电压调节器获得电磁转矩参考值，计算MTPA控制下(k+1)时刻定子磁链d‑q轴分量幅值参考值；然后构建冗余矢量判据，预先对开绕组电机系统的零序电流进行抑制；结合预测模型，利用(k+1)时刻定子磁链d‑q轴分量的参考值和预测值建立价值函数，选出最优电压矢量；最后利用改进型双矢量占空比控制方法计算最优电压矢量作用时间。本发明提供的开绕组永磁电机控制方法，利用冗余矢量实现对系统零序电流的抑制，避免了价值函数中权重系数的选择，结合MTPA方法，有效利用了电机的磁阻转矩，提高了系统运行效率，且采用改进型双矢量占空比控制方法，降低了转矩脉动，提高了系统动稳态性能。
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公开(公告)号：CN110707978B
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN201910966176.5
申请日：2019-10-12
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种计及矢量分区的三电平永磁同步电机模型预测控制方法，基于NPC三电平逆变器供电的永磁同步电动机，构建以dq轴定子磁链为控制对象的价值函数，消除了权重系数，又通过一种矢量分区方法将价值函数择优的备选矢量减少到1‑3个，然后，通过一种优化占空比的双矢量控制策略，在获得双非零矢量控制效果的同时，降低第二矢量择优的计算量，同时兼顾了中点电位的平衡。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112886880A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110274639.9
申请日：2021-03-12
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明的一种三电平永磁同步电机无位置传感器模型预测电流控制方法，首先获取k时刻的三相定子电流，并和三相定子电压经过坐标变换得到k时刻dq轴的定子电流和定子电压；然后根据所获得的dq轴定子电压来计算dq轴定子电流的估计值并计算转速和转子位置角；之后计算(k+1)时刻dq轴定子电流分量和定子电流参考值来构建价值函数，并通过滚动优化选取满足价值函数输出最小的电压矢量；在此基础上，通过中点电位的平衡控制，得到驱动电机的最优电压矢量。本发明将无位置传感器控制和模型预测电流控制结合在一起，不需要额外注入高频信号也不需要进行反电势的观测，且能够实现三电平逆变器供电的永磁同步电机低中高速的无位置控制。
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公开(公告)号：CN111983420A
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN202010902734.4
申请日：2020-09-01
Applicant: 南通大学
IPC: G01R31/26
Abstract: 本发明公开了一种基于三相可控硅调压电路的单管开路故障诊断方法。首先，采样每相支路上电流的大小，进行故障初诊断；然后，通过触发板给定60°的延迟导通角，进行系统运行状态的监测，根据a相采集的相电压大小，产生状态信号；最后，根据状态信号确定故障标志信号状态，判断逆变器是否发生开路故障，并得到故障开关管的位置信息。本方法实现了三相可控硅调压电路的单管开路故障的在线诊断，只需要采集单相相电压，通过其中包含的故障信号，就可进行单管开路故障诊断，简单易于实现，在最短时间内做出应对措施，进而降低因晶闸管开路故障而对系统造成损害。
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公开(公告)号：CN107791875B
公开(公告)日：2019-09-20
申请号：CN201711094730.2
申请日：2017-11-09
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明涉及一种电动汽车用九相永磁电驱重构型车载充电系统，该系统包括三相电源、切换开关、九相永磁电机的九相永磁电机绕组、电容、三相组电压型逆变器、继电器、蓄电池。该充电系统充分利用电动汽车原有的九相逆变器、九相永磁电机绕组、控制及传感器单元等，并通过优化拓扑完成整流、逆变、功率因数校正，实现电机驱动、高功率因数充电、谐波治理等功能总集成。在充电时，利用六相绕组的三个独立中性点作为三相交流接口；六相绕组作为三相AC/DC整流器的滤波电感；余下三相绕组的自感重构为三相交错DC/DC变流器的储能电感。两套三相电压型逆变器实现AC/DC整流功能，一套三相电压型逆变器实现DC/DC直流变换功能。
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公开(公告)号：CN108448961B
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201810417636.4
申请日：2018-05-04
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种计及开关频率优化的永磁同步电机模型预测转矩控制方法，首先，通过转速负反馈得到的转速增量经PI控制器后获得给定转矩Teref；再从编码器中获取永磁同步电机的电角度θr和电角速度ωr，并获取k时刻的三相定子电流ia，ib和ic，经Clark变换和Park变换后得到k时刻定子电流的d‑q分量id和iq；然后，利用预测模型在线预测(k+1)时刻定子电流的d‑q分量idk+1，iqk+1和电磁转矩Tek+1，并结合多个控制目标构建全速域价值函数；最后，通过最小化全速域价值函数获得逆变器最优电压矢量。本发明考虑了永磁同步电机凸极效应，可有效降低逆变器开关频率，同时兼具良好的动态响应性能，在恒转矩区和恒功率区均能适用。
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公开(公告)号：CN110011588A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910240858.8
申请日：2019-03-28
Applicant: 南通大学
Abstract: 本发明公开了一种半控型开绕组永磁同步发电机模型预测磁链控制方法。首先，通过电压调节器获得参考转矩Teref，根据id＝0的控制方式和磁链方程计算得到定子磁链幅值参考值ψsref和负载角参考值δref，进而得到(k+1)时刻定子磁链d轴、q轴和零轴分量幅值参考值；然后，根据预测模型并结合磁链方程在线预测(k+1)时刻定子磁链的d轴、q轴和零轴分量，利用(k+1)时刻定子磁链d轴、q轴和零轴分量的参考值和预测值建立价值函数；最后，通过最小化价值函数获得逆变器最优开关信号。本发明方法避免了价值函数中权重系数的选择，降低了系统复杂度，并且有效解决了开绕组电机共直流母线结构中零序电流的问题。
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