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公开(公告)号：CN114818166B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202210291097.0
申请日：2022-03-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F17/18 , G06F111/06 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种开关磁阻电机减振降噪优化设计方法。传统开关磁阻电机设计方法优化目标单一，且大多以机械效率为主要优化目标，但在诸多应用场景中，开关磁阻电机的转矩脉动以及振动行为，也是开关磁阻电机表现性能的关键评价指标。开关磁阻电机径向力引起的定子振动是开关磁阻电机噪声的主要来源。尤其是当励磁频率接近电机的本征频率时，开关磁阻电机的振动幅度将显著增大(即共振)，因此电机的本征频率应远离额定转速下的励磁频率。电机动态运行过程中的最大径向力是评估机械振动性能的重要指标，因此在开关磁阻电机设计优化阶段，寻找一种合适的设计优化方法将包括电机的振动特性考虑在内，实现开关磁阻电机减振降噪设计方法，具有重要意义。
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公开(公告)号：CN115473470B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202210665877.7
申请日：2022-06-13
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种带有磁链观测器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，通过实时采集开关磁阻电机当前时刻相绕组电流值、电压值，采用查找表模型、电压模型这两种方法估算磁链值，并利用PI调节器将这两种方法结合，构建单闭环磁链观测器。利用预估的磁链值和系统反馈回的预估的转子位置查表获得预估的电流值，结合实际电流值构建滑模误差函数，进一步构建滑模控制系统，以实现对开关磁阻电机转子位置和转速的精确估计。利用仿真验证了所述方法的有效性，所述方法逻辑简单、能够精确地对开关磁阻电机的磁链值进行预估，并输出精确的电机转速和转子位置预估值。其提高控制系统精度的效果明显及易于工程实现。
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公开(公告)号：CN114844408B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210533595.1
申请日：2022-05-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种基于滑模观测器的开关磁阻电机相电阻在线辨识方法，通过离线测量获取开关磁阻电机的磁链‑电流‑位置特性并以此构建数据查找表，根据当前转子位置、电机相电流信息，结合数据查找表获得电机磁链值，同时通过电压平衡方程和系统反馈回的预估的电机相电阻计算预估的电机磁链值，并构建滑模误差函数并进一步构建滑模辨识系统以实现对开关磁阻电机相电阻的准确辨识。仿真验证了所述方法的有效性，所述方法逻辑简单，实时性好，辨识精度高，对提高开关磁阻电机的适用性和调速性能有重要作用。
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公开(公告)号：CN114844408A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210533595.1
申请日：2022-05-15
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提出了一种基于滑模观测器的开关磁阻电机相电阻在线辨识方法，通过离线测量获取开关磁阻电机的磁链‑电流‑位置特性并以此构建数据查找表，根据当前转子位置、电机相电流信息，结合数据查找表获得电机磁链值，同时通过电压平衡方程和系统反馈回的预估的电机相电阻计算预估的电机磁链值，并构建滑模误差函数并进一步构建滑模辨识系统以实现对开关磁阻电机相电阻的准确辨识。仿真验证了所述方法的有效性，所述方法逻辑简单，实时性好，辨识精度高，对提高开关磁阻电机的适用性和调速性能有重要作用。
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公开(公告)号：CN114818166A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210291097.0
申请日：2022-03-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G06F30/17 , G06F30/23 , G06F17/18 , G06F111/06 , G06F119/10
Abstract: 本发明公开了一种开关磁阻电机减振降噪优化设计方法。传统开关磁阻电机设计方法优化目标单一，且大多以机械效率为主要优化目标，但在诸多应用场景中，开关磁阻电机的转矩脉动以及振动行为，也是开关磁阻电机表现性能的关键评价指标。开关磁阻电机径向力引起的定子振动是开关磁阻电机噪声的主要来源。尤其是当励磁频率接近电机的本征频率时，开关磁阻电机的振动幅度将显著增大(即共振)，因此电机的本征频率应远离额定转速下的励磁频率。电机动态运行过程中的最大径向力是评估机械振动性能的重要指标，因此在开关磁阻电机设计优化阶段，寻找一种合适的设计优化方法将包括电机的振动特性考虑在内，实现开关磁阻电机减振降噪设计方法，具有重要意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115473470A
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN202210665877.7
申请日：2022-06-13
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种带有磁链观测器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，通过实时采集开关磁阻电机当前时刻相绕组电流值、电压值，采用查找表模型、电压模型这两种方法估算磁链值，并利用PI调节器将这两种方法结合，构建单闭环磁链观测器。利用预估的磁链值和系统反馈回的预估的转子位置查表获得预估的电流值，结合实际电流值构建滑模误差函数，进一步构建滑模控制系统，以实现对开关磁阻电机转子位置和转速的精确估计。利用仿真验证了所述方法的有效性，所述方法逻辑简单、能够精确地对开关磁阻电机的磁链值进行预估，并输出精确的电机转速和转子位置预估值。其提高控制系统精度的效果明显及易于工程实现。
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公开(公告)号：CN115238453A
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210652648.1
申请日：2022-06-07
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机建模方法，通过离线测量获取开关磁阻电机的转矩特性、电流特性、磁链特性和转子位置特性并构建数据表，进而利用推导得出的多项式傅里叶级数公式与数据拟合工具cftool对数据表进行拟合，即用少量系数取代传统复杂繁琐的数据表，通过一个多项式傅里叶级数方程对开关磁阻电机进行建模。仿真验证了这种方法不仅有效降低了存储空间的占用，而且具有较高的精度，有利于促进开关磁阻电机的实际应用。
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公开(公告)号：CN115065294A
公开(公告)日：2022-09-16
申请号：CN202210815318.X
申请日：2022-07-11
Applicant: 西北工业大学
IPC: H02P21/14 , H02P21/18 , H02P21/20 , H02P25/098 , H02P25/092 , H02P27/06
Abstract: 本发明提出一种基于多电平功率变换器的开关磁阻电机模型预测转矩控制方法，首先通过离线测量获取开关磁阻电机的电感特性、转矩特性，制作出电机的磁链电流转矩表；之后根据当前位置、转速和电流信息，结合开关状态查表预测下一时刻的电流和位置信息；而为进行延时补偿，还需再进一步预测之后两时刻的电流和位置信息，然后查表获取各开关状态下的转矩并带入代价函数，通过代价函数寻优得到最优解的开关状态，再通过开关信号的解耦分别对应于三相的功率变换器的开关管的开关状态，以此达到转矩脉动抑制的效果。
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公开(公告)号：CN119135016A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411208463.7
申请日：2024-08-30
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于CKF的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，包括：确定开关磁阻电机的磁链特性与转矩特性；设定开关磁阻电机状态向量，观测向量和控制向量，并构建了开关磁阻电机模型空间状态方程和量测方程；对所述空间状态方程与量测方程进行离散化处理；基于容积卡尔曼滤波(CKF)算法对电机的速度与转子位置进行估计：对状态向量以及状态误差协方差矩阵进行初始化，然后进行时间更新和量测更新；最终获得速度与转子位置的估计值。本发明不需要过多调参，保证计算实时性的同时提高位置辨识精度，增加系统鲁棒性，有效避免了传统方法受开关磁阻电机转速范围影响的不足。
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