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[发明专利]电机控制快速原型平台的算法同步方法及其验证方法-CN202310741450.5在审
发明人： 杨贵杰;钟本诚;苏健勇;詹旺;谭凯文;王帅;鲁光旭 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G05B17/02 文献下载
摘要：电机控制快速原型平台的算法同步方法及其验证方法，涉及电机控制技术领域。本发明是为了在电机控制过程中实现目标机与算法应用平台的算法同步。本发明所述的电机控制快速原型平台的算法同步方法，在目标机与算法应用平台之间通过EtherCAT协议进行通信；将电机控制算法的不同阶段分配到目标机和算法应用平台的不同中断中进行执行；在算法应用平台内配置两个计数器，利用同步中断触发信号使能计数，通过调整不同中断的触发顺序和执行时间分布，最终实现目标机与算法应用平台的算法同步。
电机控制快速原型平台算法同步方法及其验证

[发明专利]电机控制快速原型平台及其运行方法-CN202310725540.5在审
发明人： 杨贵杰;钟本诚;苏健勇;谭凯文;詹旺;鲁光旭;王帅 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-06-19 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：电机控制快速原型平台及其运行方法，涉及电机控制技术领域。本发明是为了解决现有方法无法模拟真实硬件电路的影响的问题。本发明利用宿主机建立电机控制模型和被控电机仿真模型，被控电机仿真模型对电机控制模型进行初步验证与修改并以代码程序形式载入目标机，宿主机还根据二次验证结果对电机控制模型进行二次修改并以代码程序形式载入目标变频器中升级其内嵌的控制程序。目标机根据电机运行状态数据运行经初步修改后的程序。目标变频器采集电机运行状态数据并发送至目标机，利用控制信号对被控电机进行控制实现二次验证，用于将电机运行状态数据输入至升级后的控制程序获得实际电机控制信号对被控电机进行控制。
电机控制快速原型平台及其运行方法

[发明专利]一种基于双Y移0°双余度电机交错调制的开关降频方法-CN202310496064.4在审
发明人： 杨贵杰;王帅;苏健勇;钟本诚;鲁光旭 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：一种基于双Y移0°双余度电机交错调制的开关降频方法，涉及伺服控制技术领域。本发明是为了解决用于电动绞车的双余度电机在热备份过程中，同时进行开关动作导致开关损耗大的问题。本发明所述的一种基于双Y移0°双余度电机交错调制的开关降频方法，在热备份过程中，双余度电机的两套逆变器采用交替的方式进行开关动作，降低了开关损耗。同时在两套绕组交替调制过程中加入两套绕组电压指令的差值，实现双余度电机的解耦控制，保证两绕组的电流独立控制。
一种基于双余度电机交错调制开关方法

[发明专利]应用于极限环境下的自然磁悬浮步进电机-CN202310255513.6在审
发明人：苏健勇;赵辉;杨贵杰;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H02K3/18 文献下载
摘要：应用于极限环境下的自然磁悬浮步进电机，属于极限环境下电机领域，本发明为解决现有磁悬浮电机成本高，不能作为极限环境使用的运动控制部件的问题。本发明包括外定子和内转子，所述内转子由两个结构相同的转子铁心沿轴向并列排布构成，两个转子铁心之间设置轴向永磁体，两个转子单元的几何轴线互相错开1/2τ；所述外定子包括定子铁心和定子绕组，定子铁心的内圆表面均布Zd个定子槽；定子槽中绕制m相定子绕组，每相绕组为沿圆周180°对称分布的Zd/m偶数个元件并联构成；m相绕组之间首尾相连，相邻相绕组形成的m个接点连接驱动器，驱动器按以下规则控制m相绕组同时通电：任一相绕组通电时，其它m‑1相绕组串联后与之并联通电；顺次切换通电顺序。
应用于极限环境自然磁悬浮步进电机

[发明专利]一种双Y移0°双余度电机的故障自容错方法-CN202310623732.5在审
发明人： 杨贵杰;王帅;苏健勇 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-30 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H02P29/024 文献下载
摘要：一种双Y移0°双余度电机的故障自容错方法，涉及电机的故障自容错领域。本发明是为了解决双Y移0°双余度电动绞车的出现故障后，需要先针对故障绕组进行定位，而后再切除故障绕组，导致故障容错过程时间较长的问题。本发明所述的一种双Y移0°双余度电机的故障自容错方法，对双Y移0°双余度电机进行解耦控制，获得两套绕组的d、q轴电压给定值，将所述两套绕组的d、q轴电压给定值和电流反馈值输入至d、q轴电压扰动观测器，获得两套绕组的d、q轴电压扰动估计值，将故障套绕组的电压扰动估计值叠加到非故障套绕组的d、q轴电压给定值上，实现双Y移0°双余度电机的故障自容错。
一种双余度电机故障容错方法

[发明专利]一种分布式绕组自然电磁磁悬浮储能飞轮电机-CN202310255524.4在审
发明人： 杨贵杰;赵辉;苏健勇;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H02K7/02 文献下载
摘要：一种分布式绕组自然电磁磁悬浮储能飞轮电机，涉及电机技术领域。本发明是为了解决现有飞轮电机的磁悬浮轴承体积占用大且难以控制的问题。本发明所述的一种分布式绕组自然电磁磁悬浮储能飞轮电机，转子包括转子铁心和转子永磁体，定子铁心沿轴向分为n段，定子铁心的槽数Z与所述定子绕组的相数m之比为偶数，每相定子绕组包括Zm条支路，Zm条支路平均分为两组，两组中的支路一一对应共构成Z2m对绕组，两组支路以定子铁心的圆心为对称中心呈中心对称设置。
一种分布式绕组自然电磁磁悬浮飞轮电机

[发明专利]基于线约束EMPC的电机弱磁控制方法-CN202310156403.4有效
发明人：苏健勇;王涵;杨贵杰 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：基于线约束EMPC的电机弱磁控制方法，涉及电机控制技术领域。本发明是为了解决传统的PI控制器在实现内置式永磁同步电机的弱磁控制时，控制效果差、易受扰动且容易出现电流失的问题。本发明向电机控制系统的状态变量中引入约束变量，重构电机的离散数学模型，建立线约束EMPC的二次代价函数，求解二次代价函数输入矩阵的最优解，将最优解作为电机控制系统的输入，实现电机的弱磁控制。
基于约束 empc 电机控制方法

[发明专利]高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法-CN202310535549.X在审
发明人： 杨贵杰;鲁光旭;苏健勇;钟本诚;王帅 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-12 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：高速双三相永磁同步电机驱动系统的参数静止自学习方法，涉及电机控制技术领域。本发明是为了解决在电机参数辨识领域，采用逆变器非线性补偿的方式来改善参数辨识精度时，无法准确补偿逆变器非线性电压，进而导致参数辨识精度低的问题。本发明在小电流区域注入环流，使所有的相电流远离逆变器非线性小电流区域，进而避免了小电流区域逆变器非线性电压误差的影响；在大电流区域，静止状态下，电机d、q、x、y轴的电压误差均为常数，通过不同电流注入状态的差分，消除了与逆变器非线性电压误差饱和值有关的电压误差。综上，通过特殊的环流注入方式和不同注入状态的差分，完全消除了逆变器非线性电压误差影响，保证了小阻感辨识中的电压准确性。
高速三相永磁同步电机驱动系统参数静止自学习方法

[发明专利]双三相永磁同步电机驱动系统逆变器非线性自学习方法-CN202211550819.6有效
发明人： 杨贵杰;鲁光旭;苏健勇;钟本诚;刘凤扬 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-12-05 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：双三相永磁同步电机驱动系统逆变器非线性自学习方法，涉及电机控制技术领域。本发明是为了解决现有零序电压对逆变器非线性辨识方法需要转子定位过程，适用范围受限，且参数求解困难的问题。本发明首先构建双三相永磁同步电机的四维电流矢量控制系统，并向系统中注入环流，遍历环流角度集合中的每个环流角度，获得六相反馈电流和d、q、x和y轴指令电压，利用递归最小二乘求解饱和电压和电阻，向系统中以阶梯波的形式注入环流，在环流保持不变的各个阶梯区间内，遍历环流角度集合中的每个环流角度，并记录六相反馈电流和d、q、x和y轴指令电压；利用递归最小二乘求解形状系数，完成双三相永磁同步电机驱动系统逆变器非线性自学习。
三相永磁同步电机驱动系统逆变器非线性自学习方法

[发明专利]一种基于电流注入的同步磁阻电机磁链离线自学习方法-CN202211635610.X有效
发明人： 杨贵杰;谭凯文;苏健勇;钟本诚 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：一种基于电流注入的同步磁阻电机磁链离线自学习方法，涉及同步磁阻电机离线参数辨识技术领域。本发明是为了解决现有磁链离线自学习方法具有通用性差、准确性受数据点分布和输出后处理的影响高的问题。本发明采用高频零均值电流的注入方法，在电流注入过程中，电机处于准静止状态，电机转轴处于断开负载状态或者处于负载夹持状态，负载通用性强。采用自抗扰控制策略对电机电流进行控制，在电感参数未知的情况下即可对电流环的实现进行设计。通过dq轴电流同时注入的方式获得磁链‑电流平面互饱和数据点，实现了磁链自学习数据点分布的可控。
一种基于电流注入同步磁阻电机离线自学习方法

[发明专利]极限环境自然电磁磁悬浮三相永磁同步电机-CN202310255516.X在审
发明人：赵辉;杨贵杰;苏健勇;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H02K21/14 文献下载
摘要：极限环境自然电磁磁悬浮三相永磁同步电机，属于磁悬浮三相永磁电动机领域。解决了让电机转子悬浮起来的代价高、且磁悬浮电机中磁悬浮轴承体积占比高、且控制器复杂的问题。转子铁心端部的启动保护机械轴承间隙设置为0.1mm至0.5mm；定子铁心分成三段或三段以上，且相邻两段之间存在间隙；所述定子绕组被分成沿圆周180°对称分布的多对绕组；每相最大绕组对数为Kpm＝Z/(2m)，将每相相邻绕组尾尾端串联，成为一条支路，再将与180°对称分布的相邻绕组尾尾端串联，成为另一条支路，再将两条对称支路，连接成180°对称的并联支路，从而产生三相绕组的三相端口和一个三相绕组的中点。本发明主要用于极限环境中。
极限环境自然电磁磁悬浮三相永磁同步电机

[发明专利]自然电磁磁悬浮涵道式电机-CN202310255519.3在审
发明人： 杨贵杰;赵辉;苏健勇;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H02K1/12 文献下载
摘要：自然电磁磁悬浮涵道式电机，涉及电机领域。本发明是为了解决利用传统磁悬浮技术的叶轮，其磁悬浮轴承体积大且功率损耗大的问题。本发明定子铁心沿周向平均分为6段并分别作为所述定子铁心的六个磁极。定子绕组缠绕在六个磁极上。定子绕组为三相且每相中两个绕组呈镜像对称设置且相互并联，风叶包括主叶和环形的副翅叶。主叶同心位于与4极永磁体合围成的圆环内。4极永磁体合围成的圆环位于两个定子驱动控制器的定子铁心之间。自然磁悬浮压缩机装置的上下两个力矩电机的绕组按镜向并联工作，其电流相同，产生的切向力矩相同，轴向自然磁悬浮力则相反。所以，叶轮能够自然磁悬浮于本发明磁悬浮风机装置的回转中心，构成自然磁悬浮风机装置。
自然电磁磁悬浮涵道式电机

[发明专利]自然电磁磁悬浮三相永磁电机-CN202310255510.2在审
发明人：赵辉;杨贵杰;苏健勇;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H02K1/16 文献下载
摘要：本发明的一种自然电磁磁悬浮三相永磁电机，涉及一种电机。目的是为了克服现有磁悬浮电机中磁悬浮轴承的控制结构复杂以及电机损耗大的问题，包括定子铁心、定子绕组和转子永磁体；定子绕组缠绕在定子铁心的齿上；转子永磁体同轴套设于定子铁心和定子绕组的外部，且转子永磁体与定子铁心之间存在电磁气隙；定子绕组为三相绕组，每相绕组包括2条支路绕组；6条支路绕组沿定子铁心周向均匀分布；每相绕组中的2条支路绕组以定子铁心的中心为对称中心呈中心对称设置；并且，每相绕组中的2条支路绕组并联。
自然电磁磁悬浮三相永磁电机

[发明专利]一种自然电磁磁悬浮三相永磁电机-CN202310255520.6在审
发明人： 杨贵杰;赵辉;苏健勇;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H02K1/14 文献下载
摘要：一种自然电磁磁悬浮三相永磁电机，涉及电机领域。本发明是为了解决磁悬浮电机中磁悬浮轴承体积大且难以控制的问题。本发明所述的一种自然电磁磁悬浮三相永磁电机，定子铁心和表贴式永磁体均沿轴向分为n段，n为大于等于3的正整数；当定子铁心上的定子槽数Z与定子绕组的相数m之比为奇数时，电机极数P与Zm存在公约数；每相定子绕组包括K对相互并联的支路，1≤K≤Z2m，且相互并联的两支路以电机圆心为对称中心呈中心对称设置，当电机极对数P为偶数时，两支路异名端相连，当电机极对数P为偶数时，两支路同名端相连。
一种自然电磁磁悬浮三相永磁电机

[发明专利]一种极限环境自然磁悬浮开关磁阻储能飞轮电机-CN202310255517.4在审
发明人： 杨贵杰;赵辉;苏健勇;李铁才 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H02K5/10 文献下载
摘要：一种极限环境自然磁悬浮开关磁阻储能飞轮电机，涉及电机领域。本发明是为了解决现有极限环境中使用的储能系统磁悬浮电机体积大且控制难度大的问题。本发明所述的一种极限环境自然磁悬浮开关磁阻储能飞轮电机，包括同轴设置的转轴、定子和转子，定子包括同轴并沿轴向排布的三段，每段包括定子铁心和定子绕组，定子铁心上开有偶数个定子槽，每个定子槽内有2根线棒，一个定子槽中的两根线棒分别与两边相邻槽内的一根线棒串联分别构成两条支路，所有支路沿定子铁心周向均匀排布，所有支路的一端相互并联构成三相绕组的一相，所有支路的另一端相互并联作为三相绕组的中点。
一种极限环境自然磁悬浮开关磁阻飞轮电机

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