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公开(公告)号：CN113765453B
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202111001083.2
申请日：2021-08-30
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种宽‑窄极特征的磁悬浮开关磁阻电机悬浮控制系统，包括转子位置解耦的悬浮力数学模型和自抗扰控制器，自抗扰控制器包括扩张状态观测器和非线性误差控制率，悬浮电流和实时偏心位移通过位置解耦的悬浮力数学模型计算获得反馈悬浮力，反馈悬浮力和扩张状态观测器输出的悬浮扰动力观测量叠加后，与非线性误差控制率的输出求取误差，再通过滞环比较器、功率变换器，输出驱动电压，驱动磁悬浮开关磁阻电机的悬浮系统。本发明增加了悬浮系统抗干扰性能，提升了悬浮系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN116111887A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202211518481.6
申请日：2022-11-30
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明公开了一种轴向分相外转子磁悬浮开关磁阻电机及其悬浮力精确建模方法，磁悬浮开关磁阻电机由于其定、转子都采用凸极结构使得悬浮力会受到转子位置的影响，因此在建立悬浮力数学模型时需要考虑转子位置变化对悬浮力的影响。首先根据有限元分析获得悬浮磁通变化规律，从而获得边缘悬浮磁通面积的变化规律；然后对边缘磁通面积在一个周期内的变化数值进行傅里叶分析，得到边缘磁通面积的数学解析公式。根据麦克斯韦应力法，获得了基于边缘磁通宽度基波分量、控制磁通密度、偏置磁通密度等参数的悬浮力脉动模型以及悬浮力机理模型，从而获得了更为精确的悬浮力模型。
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公开(公告)号：CN115085609A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210891267.9
申请日：2022-07-27
Applicant: 南京工程学院 , 国网河南省电力公司 , 国网河南省电力公司开封供电公司 , 江苏大学
IPC: H02P21/00
Abstract: 本发明公开了一种单绕组磁悬浮电机滑模系统控制方法。对于单绕组磁悬浮电机，利用电流量建立的系统空间状态方程存在着变量耦合，一方面这会导致系统非线性问题，另一方面变量之间耦合会导致转矩电流量以及悬浮电流量提取困难，给控制器设计带来困难。为了解决这种由于耦合关系造成的控制系统设计困难问题，首先通过控制变量的重构，将原磁悬浮开关磁阻电机复杂的非线性耦合系统分解成相互独立的转矩以及二自由度悬浮的线性系统。对于分解后的线性子系统，分别设计基于滑模算法的转速与悬浮位移滑模控制器，以提升控制系统的鲁棒性和动、静态性能。
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公开(公告)号：CN115037205A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210798194.9
申请日：2022-07-08
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种基于混杂系统理论的永磁电机转矩脉动抑制方法，由霍尔信号确定电机的换相时刻并切换控制策略，在非换相期间采用PI‑PWM控制，在换相期间采用模型预测控制：建立混合逻辑动态模型，根据持续导通相电流预测下一时刻的电流，再根据参考电流和下一时刻电流建立代价函数，求解使代价函数最小的一组控制序列，控制序列即开关管状态，将开关管状态作用于电机驱动系统，实现方波驱动式永磁电机转矩脉动抑制。本发明通过引入混杂系统理论建立混合逻辑动态模型作为预测模型，在降低换相转矩脉动的同时避免控制算法的复杂性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109039190B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201810851612.X
申请日：2018-07-30
Applicant: 江苏大学
IPC: H02P21/00
Abstract: 本发明公开了一种四自由度磁悬浮电机悬浮系统解耦控制方法，分为悬浮系统和转矩系统。悬浮系统中，径向上，转子前侧位移量x1、y1，后侧位移量x2、y2存在电磁耦合，而x1与x2之间、y1与y2之间为同轴的运动位移量会相互影响，存在机械耦合。为了解决这两种耦合，被控对象的输入是悬浮绕组中电流，输出是悬浮系统转子前、后侧位移。设计两个闭环控制器分别控制位移前、后侧位移，用位移传感器检测转子在径向上的偏移量，并将该位移信号反馈给闭环控制器。构造电磁解耦控制器解决转子前、后侧的电磁耦合，构造机械解耦控制器，给悬浮绕组输出补偿电流，解决机械耦合。
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公开(公告)号：CN112713812B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202011484293.7
申请日：2020-12-16
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提出一种电气解耦式磁悬浮开关磁阻电机，由结构完全相同，独立控制，空间交错22.5°的两个8/4双凸极单元组成。本发明通过两个8/4双凸极单元协同控制，实现了磁悬浮开关磁阻电机转矩和悬浮力电气解耦。相较于传统的解耦式磁悬浮开关磁阻电机，本发明提出的电气解耦式磁悬浮开关磁阻电机具有更高的转矩密度和悬浮密度，在车载飞轮电池，车载空压机系统中有着重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN114123633A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111257224.7
申请日：2021-10-27
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种低能耗的磁悬浮飞轮电池，包括：特殊永磁轴承，沿轴向分为五层，每层均由内外两部分组成，其中一、三、五层的内外两部分是完全相同的内外永磁圆环，二、四层的内部由靠内侧的二四层永磁体和靠外侧的高磁导率环形硅钢组成，二、四层的外部由靠内侧的高磁导率硅钢圆环和靠外侧的永磁体圆环组成；轴向pcb磁轴承，包括第二轴向永磁体和依次连接成正六边形的pcb板，第二轴向永磁体位于中间，pcb板中布置有导线，相邻pcb板中的导线交错布置；不同的pcb板通过外线连接，且在外线之间加入层间绝缘介质；外壳，壳身中沿径向填充有三层不同的隔声吸音材料。本发明能克服现有磁悬浮飞轮电池待机损耗高的问题。
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公开(公告)号：CN113765436A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110950254.X
申请日：2021-08-18
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种飞轮电池及其磁悬浮传动系统，由模块化四单元磁悬浮开关磁阻电机、真空室、转轴、轴向悬浮系统和飞轮组成，转轴中间位置安装飞轮，转轴顶端安装轴向悬浮系统的转子，轴向悬浮系统的定子安装在真空室顶端；模块化四单元磁悬浮开关磁阻电机包括依次沿轴向分布的第一8/4双凸极单元、第二8/4双凸极单元、第三8/4双凸极单元和第四8/4双凸极单元，四个8/4双凸极单元分为关于飞轮上下对称的两组，8/4双凸极单元的转子安装在飞轮上，8/4双凸极单元的定子安装在真空室中。本发明具有四自由度径向悬浮、宽悬浮力输出范围、转矩‑径向悬浮解耦以及转矩系统高比功率的优点，提高了悬浮运行可靠性性和转矩系统的功率。
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公开(公告)号：CN113258712A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110406005.4
申请日：2021-04-15
Applicant: 江苏大学
Abstract: 本发明提供了一种高集成弱耦合的磁悬浮飞轮电池，属于磁悬浮飞轮电池领域。该磁悬浮飞轮电池包括壳体、真空室、固定轴A、固定轴B、永磁卸载轴承、12/4凸极单元A、12/4凸极单元B、H型飞轮转子、轴向主动轴承；将H型飞轮转子与两个12/4凸极单元的转子连接，实现高集成；12/4凸极单元A四个间隔90°的转子齿与12/4凸极单元B四个间隔90°的转子齿在水平面相差15°，通过协同分区控制，实现转矩悬浮力解耦。相对于传统的飞轮电池，本发明具有更高的转矩密度和悬浮力密度，控制更加简单，在汽车辅助动力电源、不间断电源、航空航天等领域有着重要应用前景。
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