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[发明专利]一种双三相电机容错直接转矩控制系统及其方法-CN202111598719.6有效
发明人：赵文祥;黄林森;吉敬华;陶涛;和阳;凌金诚;杜育轩;邱先群 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相电机容错直接转矩控制系统及其方法，涉及多相电机控制技术领域。为提高双三相电机的开路故障容错能力，两套绕组的中性点分别连接到额外的两个桥臂，当双三相电机正常工况运行时，增加的桥臂保持关闭状态，电机可采用正常工况控制策略，保留了双中性点配置下的双三相电机对3k次谐波电流的抑制能力。缺相故障发生时，启用缺相故障绕组对应中性点桥臂并运行提出的直接转矩控制策略，提高了双三相电机的容错能力。本发明还引入了两套绕组的转矩分配系数，可以灵活的调整两套绕组的相电流幅值。并且本发明对故障下三次谐波反电动势产生的谐波转矩进行补偿，显著提升了故障下的运行性能。
一种三相电机容错直接转矩控制系统及其方法

[发明专利]一种五相永磁同步电机的渐进式准容错控制方法及其实现装置-CN202310470446.X在审
发明人：吉敬华;杜育轩;赵文祥;陶涛 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种五相永磁同步电机的渐进式准容错控制方法及其实现装置。该方法包括接收指令系统发出的渐进式准容错控制策略开始指令、相电流渐进深度及总的渐进时间；基于磁动势不变原则，构建五相永磁同步电机的渐进式空间电压矢量解耦矩阵及其逆矩阵；实时采集五相永磁同步电机的相电流和转子位置信息，通过坐标变换获得旋转坐标系下的参考电流，并将参考电流与给定电流之间的差值输入调节器以得到参考电压矢量；利用载波调制策略将参考电压矢量产生的脉冲波形作用在开关管上，从而实现五相永磁同步电机的渐进式准容错控制。实现装置包括与方法步骤相对应的程序单元。本发明提升了电机驱动系统的可靠性，并有助于减少设备维修成本。
一种永磁同步电机渐进容错控制方法及其实现装置

[发明专利]一种碳化硅MOSFET的栅极驱动器-CN201910802107.0有效
发明人：赵文祥;黄林森;杜育轩;邱先群;晋世博;王恒;吉敬华 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H03K17/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种碳化硅MOSFET的栅极驱动器，包括驱动逻辑控制电路，短路故障检测电路、驱驱动模块1、驱动模块2、驱动模块3、驱动模块4。本发明通过集成4个驱动模块，分别控制碳化硅MOSFET不同时刻的栅极电压变化，实现了开通栅极电平变化方式、关断栅极电平变化方式、软关断栅极电平变化可配置，实现对碳化硅MOSFET导通沟道宽度的控制，减小了开通时刻出现短路故障的短路电流，提高了碳化硅MOSFET工作的可靠性。
一种碳化硅 mosfet 栅极驱动器

[发明专利]一种双三相电机高精度模型预测电流控制系统及控制方法-CN202211191517.4在审
发明人：赵文祥;崔佳;吉敬华;黄林森;杜育轩 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相电机高精度模型预测电流控制系统及控制方法，涉及多相电机控制技术领域。本发明将传统12虚拟电压矢量控制集进行扩展，在不损失电压利用率的前提下，设计了24个幅值相等，相角均匀的虚拟电压矢量，提高控制精度。提出一种基于最小误差的占空比计算方法，即使在单一有效虚拟电压矢量的情况下，也能同时跟踪d轴和q轴的电流，保证输出最优的占空比。此外，简化预测控制中遍历所有电压矢量的过程，降低算法的计算负担。本发明通过扩展控制集和降低占空比计算误差两方面强有力的提升了模型预测控制的精度，降低了5、7次谐波，改善转矩脉动。且保证即使在24个电压矢量作用下，计算量依然较低，提升算法的执行效率。
一种三相电机高精度模型预测电流控制系统控制方法

[发明专利]一种双三相永磁电机低速无位置传感器控制的降噪方法-CN202211034553.X在审
发明人：赵文祥;邱先群;和阳;吉敬华;孙明阳;杜育轩;崔佳 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-08-26 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： H02P21/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相永磁电机低速无位置传感器控制的降噪方法。该方法利用双三相永磁电机中两套绕组相对独立的特性，通过线性同余法生成两个随机数，同时完成信号随机选择和绕组随机选择，并将选择的电压信号注入到对应绕组中；同时，将两套绕组中的高频电流响应进行合成，建立了新的位置估计坐标系，设计了一种不需要解调信号的位置信息提取方法，最终获得电机转子位置和转速，实现双三相永磁电机无位置传感器控制。该方法能在信号注入法无位置传感器控制应用中减少响应电流中注入信号的分量，有效降低高频注入信号带来的噪音。同时降低了系统成本，并提高了可靠性，保证了双三相永磁电机低速无位置传感器的稳定运行。
一种三相永磁电机低速位置传感器控制方法

[发明专利]一种五相永磁同步电机的模型预测分解控制方法及装置-CN202011347430.2有效
发明人：吉敬华;杜育轩;赵文祥;黄林森;陶涛 -专利权人：江苏大学
申请日： 2020-11-26 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于开绕组五相永磁同步电机的模型预测分解控制方法及装置。方法包括在转子磁场定向下获得静止坐标系下的电压分量；根据电压源逆变器下的五相永磁同步电机矢量分布合成出能够抵消谐波空间电压的虚拟电压矢量；将五相永磁同步电机开绕组拓扑可等效为两个逆变器独立作用的叠加；将一个单独逆变器可以产生的电压矢量通过电机的数学模型进行预测获取预期的增量作为判断条件，决定开绕组系统是使用两个中的一个逆变器保持开绕组系统的正常运转；或者是第一个逆变器钳位，第二个逆变器产生剩下的增量。装置包括方法步骤所对应的程序单元。本发明能够有效地降低开绕组驱动系统的开关损耗，提高了控制系统的动态响应。
一种永磁同步电机模型预测分解控制方法装置

[发明专利]一种超高效轻质电机驱动器多目标优化设计方法及装置-CN202210502061.2在审
发明人：赵文祥;张强;杜育轩;陶涛;吉敬华;和阳;田伟 -专利权人：江苏大学
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种超高效轻质电机驱动器多目标优化设计方法及装置。方法的实施主要包括建立电机驱动器中总损耗与开关器件类型、逆变器拓扑结构之间的数学关系；采用模块化设计方案，构建电机驱动器重量与开关器件数量、逆变器冷却方式之间的数学模型；构建功率器件结温与散热片参数的数学关系，控制功率器件的最高结温；根据设计指标要求，优化结构设计，优选方案，实现驱动器重量、效率、功率密度三者的均衡最优。装置包括方法步骤所对应的程序单元。本发明相比于传统的电机驱动设计方法提供了直观量化的拓扑选型方式；同时提供了超高效率、高功率密度电机驱动器的多目标优化设计方法；其次，提供了兼顾驱动器总重量的散热优化方式。
一种高效电机驱动器多目标优化设计方法装置

[发明专利]一种双三相电机直接转矩控制系统及其方法-CN202111245111.5在审
发明人：赵文祥;黄林森;吉敬华;陶涛;杜育轩;崔佳 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相电机直接转矩控制系统及其方法，涉及多相电机控制技术领域。双三相电机包含两套对称三相绕组，两套绕组空间上互差30度。本发明通过采样电机的各相电流和转子角度信息获得转速，转矩和磁链信息。由转速控制器获得转矩误差，通过磁链控制器获得转矩误差。根据磁链信息和转速信息选取目标电压矢量。根据转矩误差和磁链误差计算出目标电压矢量占空比。由开关序列生成模块根据目标电压矢量和占空比生成开关序列驱动功率器件的驱动信号，从而实现对双三相永磁电机控制。本发明可同时减小双三相永磁电机的谐波电流、转矩脉动和磁链脉动。从而提升双三相电机的稳态性能。
一种三相电机直接转矩控制系统及其方法

[发明专利]用于开绕组五相永磁同步电机逆变器故障重构后的容错控制方法及其实现装置-CN202110824879.1在审
发明人：吉敬华;杜育轩;赵文祥;黄林森;陶涛 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-07-21 - 公布日： 2021-11-16 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于开绕组五相永磁同步电机逆变器故障重构后的容错控制方法及其实现装置。包括在开绕组五相逆变器发生故障后将绕组连接至逆变器直流母线电容的中性点；根据重构后故障逆变器的空间电压矢量分布合成抑制谐波电流的电压矢量；将故障逆变器与预期参考电压矢量运算获得开绕组逆变器另一侧的参考电压矢量；开绕组逆变器所产生的电压矢量通过脉冲宽度调制作用在开关管上实现开绕组五相永磁同步电机的容错控制方法。装置包括方法步骤所以对应的程序单元。本发明提升了线性调制范围，通过抑制谐波电压的产生从而降低电机的损耗；其次，所提的容错控制方法能够降低逆变器的开关次数从而降低逆变器的开关损耗。
用于绕组永磁同步电机逆变器故障重构后容错控制方法及其实现装置

[发明专利]永磁游标电机单位功率因数直接转矩控制方法-CN201811439838.5有效
发明人：赵文祥;成瑀;赵鹏;杜育轩 -专利权人：江苏大学
申请日： 2018-11-29 - 公布日： 2021-10-08 - 主分类号： H02P21/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于飞跨电容的永磁游标电机单位功率因数直接转矩控制方法。采集信息获得电机磁链与电机转矩；磁链幅值参考值由最大转矩每安培理论得到；电容器组电压采样后反馈至电容比例积分控制器，用以计算充电电压参考值；采用矢量调制型直接转矩控制方法得到参考电压矢量；利用瞬时功率理论解耦所得参考电压矢量，将有功电压分配至电源逆变器，配合电容逆变器合成所需参考电压矢量。本发明能够使得电源逆变器仅提供电机运行所需有功功率，其余无功功率由电容逆变器提供，电机系统运行于单位功率因数状态，并能够减小转矩和磁链脉动，固定开关频率，降低电磁噪声，实现永磁游标电机的高性能控制。
永磁游标电机单位功率因数直接转矩控制方法

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