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公开(公告)号：CN116379064A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310297056.7
申请日：2023-03-24
Applicant: 华中科技大学 , 湖北舜一技术有限公司
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了一种五轴磁悬浮轴承的控制装置及控制方法，属于磁悬浮轴承控制领域，包括：五轴磁悬浮轴承中的10个绕组，9个桥臂和1个直流电压源；各桥臂的上、下端分别与直流电压源的正、负极相连；每两对径向控制绕组被划分为一组，每一组内的4个绕组的一端连接到一起，另一端分别连接至一个桥臂的中点；任意两对径向控制绕组的电流之和相等，两组绕组与8个桥臂相连，或者，两组绕组与7个桥臂相连，其中一个桥臂为两组绕组所共用；每个轴向控制绕组的两端分别连接至一个桥臂的中点；绕组不构成环路；仅与单个绕组相连的桥臂为单极性桥臂，与多个绕组相连的桥臂为单极性或双极性桥臂。本发明能够减少五轴磁悬浮轴承系统中开关器件的数量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116498651B
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202310459821.0
申请日：2023-04-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于磁悬浮轴承的开关短路容错控制方法及系统，属于磁悬浮轴承控制领域。N轴磁悬浮轴承包含2N个H半桥驱动拓扑，2N个绕组和1个直流电压源。在系统正常运行时对各绕组电流及电流环输出的调制波值进行实时监测，当出现开关器件短路故障时，通过对各绕组电流的值及对应电流环输出的调制波值进行判断，识别发生短路故障的开关器件。通过引入磁悬浮轴承电磁力的物理模型，实现对应绕组电流的重新分配，重构所需的电磁力，保证转子的正常悬浮，避免因转子跌落造成系统停机等严重故障。该方法能够有效防止开关短路故障时磁悬浮轴承系统失稳，避免转子跌落，使磁悬浮轴承系统具备开关短路容错运行的能力，有效提升系统可靠性。
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公开(公告)号：CN118050981A
公开(公告)日：2024-05-17
申请号：CN202410368049.6
申请日：2024-03-28
Applicant: 华中科技大学 , 湖北舜一技术有限公司
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种用于磁悬浮轴承系统的PD参数自整定方法及系统，属于磁悬浮轴承控制领域。磁悬浮轴承系统各个自由度的P参数与D参数的初始值，以位移单位时间归一化面积最小，单位时间碰撞次数为0为优化目标；根据优化目标建立经验补偿器与启发式算法并行执行的参数自整定算法，对磁悬浮轴承系统的P、D参数进行自整定；其中，经验补偿器与启发式算法均以优化目标为输入，P参数与D参数的修正量为输出。本发明提出的磁悬浮轴承系统的PD参数自整定方法，能够适用于参数未知的磁悬浮轴承系统，不受磁悬浮轴承自由度限制，评价指标获取简单，具有无需先验知识，适用性广、可以在线使用等特点。
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公开(公告)号：CN115987087A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202211565284.X
申请日：2022-12-07
Applicant: 华中科技大学 , 湖北舜一技术有限公司
Abstract: 本发明公开了一种用于五自由度磁悬浮轴承的电力电子控制器及控制方法，属于磁悬浮轴承控制领域。包括：八个可控开关和八个单向导通器件，根据单向导通器件及可控开关与电源的连接方式，将八个桥臂分为四个正向桥臂和四个反向桥臂，两个正向桥臂和两个反向桥臂作为一组桥臂，每组桥臂中，两个正向桥臂和两个反向桥臂与五个绕组对应连接，通过将每组桥臂的第五绕组连接在前四个绕组中的每两个绕组之间，通过改变各可控开关的导通时间控制各绕组的电流，仅用8个桥臂控制10个绕组。本发明降低了五自由度磁悬浮轴承的电力电子控制器的复杂度，同时减小了控制器的体积，实现了成本的降低，具有很好的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN118462717A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410655713.5
申请日：2024-05-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明公开了基于单电流传感器的磁悬浮轴承控制系统及磁悬浮轴承系统，属于磁悬浮轴承控制领域，包括：与各绕组对应连接的多组H桥，一个安装于直流母线侧的电流传感器，以及控制模块；控制模块用于在各开关周期，依次轮流选取一个目标绕组，并执行：在当前开关周期的初始时刻，利用电流传感器测量目标绕组的电流，并预测其余各绕组在当前开关周期内的电流；以使各绕组在下一个开关周期内的电流等于电流指令值为目标，计算各绕组在当前开关周期内的调制比，由此确定用于控制各绝缘栅双极型晶体管的开通与关断的PWM波，向各H桥中各绝缘栅双极型晶体管施加相应的PWM波。本发明能够减少磁悬浮轴承控制系统中的电流传感器数量，降低控制成本。
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公开(公告)号：CN116498651A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310459821.0
申请日：2023-04-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种用于磁悬浮轴承的开关短路容错控制方法及系统，属于磁悬浮轴承控制领域。N轴磁悬浮轴承包含2N个H半桥驱动拓扑，2N个绕组和1个直流电压源。在系统正常运行时对各绕组电流及电流环输出的调制波值进行实时监测，当出现开关器件短路故障时，通过对各绕组电流的值及对应电流环输出的调制波值进行判断，识别发生短路故障的开关器件。通过引入磁悬浮轴承电磁力的物理模型，实现对应绕组电流的重新分配，重构所需的电磁力，保证转子的正常悬浮，避免因转子跌落造成系统停机等严重故障。该方法能够有效防止开关短路故障时磁悬浮轴承系统失稳，避免转子跌落，使磁悬浮轴承系统具备开关短路容错运行的能力，有效提升系统可靠性。
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