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[发明专利]一种带硬件保护的N-MOS和P-MOS永磁同步电机驱动电路-CN201911175435.9有效
发明人：石照耀;张攀;林家春;于渤;俞志勇 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-11-26 - 公布日： 2021-06-04 - 主分类号： H02M1/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种带硬件保护的N‑MOS和P‑MOS构成的永磁同步电机驱动电路，本发明采用的技术方案为一种新型的永磁同步电机驱动电路控制三相永磁同步电机工作，使用分立元件驱动N‑MOSFET、P‑MOSFET，包括MCU运算控制模块(1)、高速光耦隔离模块(2)、反向输出模块(3)、N‑MOSFET控制模块(4)、N‑MOSFET死区产生模块(5)、P‑MOSFET控制模块(6)、P‑MOSFET死区产生模块(7)。中低档MCU输出一路PWM波，经过驱动电路后能够转换为两路互补对称带死区的PWM波，驱动功率元件控制永磁同步运转。这种驱动方式不使用功率驱动芯片、降低电路成本、节省中低档MCU的IO资源、缓解MCU运算负担、产生的死区时间防止上下桥臂同时导通击穿电路。
一种硬件保护 mos 永磁同步电机驱动电路

[发明专利]一种基于改进粒子群的电机串级自抗扰控制参数优化方法-CN202011226315.X在审
发明人：石照耀;张攀;林家春 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-11-06 - 公布日： 2021-04-16 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于改进粒子群的电机串级自抗扰控制参数优化方法，搭建永磁同步电机矢量控制系统模型，使用一阶ADRC控制器代替电流环的PI控制器，使用二阶ADRC代替速度环PI控制器，然后使用改进粒子群优化算法整定ADRC控制器的参数，通过ITAE准则与迭代次数终止寻优，最终获得串级ADRC的控制参数，加快永磁同步电机的响应速度、提高抗干扰能力、兼容快速性与超调性。本发明采用串级ADRC控制策略，使用一阶ADRC控制器代替电流环的PI控制器，使用二阶ADRC代替速度环的PI控制器用来提高系统的快速性与抗干扰能力，同时实现快速无超调的启动、调速。使用改进粒子群优化算法可以简化ADRC控制参数的整定过程，可以加快收敛速度，避免陷入局部最优，并得到最优的结果。
一种基于改进粒子电机控制参数优化方法

[发明专利]一种渐开线齿轮样板齿廓测量与修正方法-CN202010030760.2有效
发明人： 林家春;滕辰;石照耀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-01-13 - 公布日： 2021-04-02 - 主分类号： G01B21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种在粗糙度轮廓仪上进行渐开线齿轮样板齿廓测量并将测量结果应用于样板齿廓修正的方法。渐开线齿轮样板是用作齿轮测量仪器校准的高精度渐开线齿廓的零件，渐开线齿廓的精度将决定仪器的校准精度。但理论上再高精度的渐开线齿轮样板仍然存在加工误差，具有几何意义上的理想渐开线齿形的渐开线样板是不存在的。本发明利用粗糙度轮廓仪获取渐开线齿轮样板齿廓数据，并将测得渐开线齿轮样板齿廓数据与理论渐开线齿廓进行比较，得到渐开线齿轮样板齿廓与理论渐开线的偏差，将该偏差值滤波处理，作为被测渐开线齿轮样板的修正值，在利用该样板进行齿轮测量仪器的校准时使用，从而达到提高齿轮测量仪器校准精度的目的。
一种渐开线齿轮样板测量修正方法

[发明专利]一种基于实测齿廓偏差的一齿切向综合偏差计算方法-CN202010973033.X在审
发明人： 林家春;李晗晓;滕辰;石照耀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-09-16 - 公布日： 2021-01-22 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于实际测量齿廓偏差曲线计算齿轮一齿切向综合偏差的方法，包括理想齿廓建模、实际齿廓偏差拟合、将齿廓偏差曲线与齿廓进行旋转与啮合、进行一齿切向综合偏差计算、如何划分旋转角度可以在保障计算精度的前提下，有效缩减计算时间等内容。该方法旨在仅通过齿轮测量仪器对实际齿廓进行测量，得到实际齿廓信息，进而计算该齿轮的一齿切向综合偏差。
一种基于实测偏差一齿切综合计算方法

[发明专利]一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮齿距偏差测量的方法-CN201910804104.0有效
发明人： 林家春;滕辰;吕浩;石照耀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： G01B21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮齿距偏差测量的方法，该方法在触针式粗糙度轮廓仪上安装齿轮高精度回转夹具，实现圆柱齿轮所有轮齿齿廓形状的获取，该夹具包括圆光栅、电机、旋转工作转台、转台横向轨道等。利用触针式粗糙度轮廓仪和齿轮高精度回转夹具对被测齿轮工件的齿廓进行测量，该方法在触针式粗糙度轮廓仪的基础上安装齿轮高精度回转夹具，使被测齿轮工件能够在电机的控制下沿纵向平面内进行旋转；该测量方法包括将测头测量所得数据与理论基准齿廓的拟合处理，并通过所有轮齿测量出的齿廓数据，在被测齿轮工件的理论分度圆上找出每个轮齿的齿距偏差角，进而求得被测齿轮工件的齿距偏差。
一种利用粗糙轮廓仪进行圆柱齿轮偏差测量方法

[发明专利]一种具备运行状态监测功能的驱控一体化协作机器人关节-CN202010630350.1在审
发明人： 林家春;王俊杰;赵玉腾;石照耀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-07-01 - 公布日： 2020-11-06 - 主分类号： B25J17/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种具备运行状态监测功能的驱控一体化协作机器人关节，包括关节壳体、永磁同步电动机、谐波减速器、电机端编码器、输出端编码器、制动器、驱动器等。本发明由永磁同步电机带动谐波减速器转动，利用输出返回轴将输出端编码器后置。电机端集成扁平式掉电永磁保护制动器，可在紧急状况下制动关节并保持姿态。关节后端集成驱动器和控制器。采用电机输出主轴和波发生器一体化的机械结构设计，能够有效的减少关节质量，简化关节结构，增加结构刚度。采用中空走线的布线方式，能够实现关节电机的360°连续转动。采用CAN总线通信方式，可实现多关节通信控制。该发明有效的增加了关节集成度、定位精度和稳定性，减轻关节质量，简化了走线。
一种具备运行状态监测功能一体化协作机器人关节

[实用新型]一种磁悬浮式杯体结构及破壁机-CN201922005028.5有效
发明人：林楚辉;林家春 -专利权人：广东金霸智能科技股份有限公司
申请日： 2019-11-19 - 公布日： 2020-09-18 - 主分类号： A47J43/08 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种磁悬浮式杯体结构及破壁机，所述磁悬浮式杯体结构包括杯体，设置在杯体内的电机转子，电机转子包括有环绕分布的若干永磁体和与永磁体固定连接的转动轴；设置在杯体下方的电机定子，电机定子包括定子铁芯和线圈，电机定子与永磁体组成电机。根据本实用新型的一种磁悬浮式杯体结构，电机转子中的永磁体和转轴构成电机的转子部分，利用定子和转子的励磁磁场原理，使转子部分悬浮起来，减少摩擦能耗。利用电机定子的励磁与转子部分的永磁体产生转动从而带动转动轴转动，电机转子既可作为电机输出轴也可作为搅拌轴使用，简化杯体结构，降低工作噪音。
一种磁悬浮式杯体结构破壁机

[发明专利]一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置-CN202010106246.2在审
发明人：刘冰;林家春;岳会军 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2020-02-21 - 公布日： 2020-08-07 - 主分类号： B61B3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于悬挂式PRT轨道车辆的自主转向装置，该自主转向装置中，电机通过锥齿轮机构带动转向臂，使转向臂与轨道配合实现轨道车辆的转向。包括电机、联轴器、右转向臂、锥齿轮一、左转向臂、锥齿轮二和直行臂。该自主转向装置主要包括动力输入部分、传动部分和执行部分三个部分。本发明采用联动机构，能够实现转向臂和直行臂的同时运动，有利于提升装置的可靠性以及提升车辆的通行效率。并且本发明与同类产品相比结构更加紧凑，有利于节省安装空间与减轻车辆质量。
一种用于悬挂 prt 轨道车辆自主转向装置

[发明专利]带有基节误差的啮合冲击模型的分析方法-CN201710053951.9有效
发明人：石照耀;李珂;于渤;林家春 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-01-22 - 公布日： 2020-07-03 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：带有基节误差的齿轮啮合冲击模型，属于机械传动技术领域。齿轮的基节误差会引发齿轮副的线外啮合，在线外啮合段会出现主动齿轮上接触点从齿顶向齿根移动，从动齿轮上接触点从齿根向齿顶移动的情况，即逆序啮合现象。本发明利用逆序过程角速度误差模型和角加速度误差模型，提出了一种由于齿轮逆序啮合现象导致的啮合冲击的解析模型。该模型通过对逆序啮合现象展开研究，分析传动误差曲线，角速度误差曲线以及角加速度误差曲线，构造出齿轮几何参数与基节误差的关系函数，从而对齿轮副的啮合冲击给出了更好的解释。
带有误差啮合冲击模型分析方法

[发明专利]一种齿轮逆序啮合模型的建立方法-CN201710054301.6有效
发明人：石照耀;李珂;于渤;林家春 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-01-22 - 公布日： 2020-01-10 - 主分类号： F16H1/06 文献下载
摘要：齿轮逆序啮合模型，属于机械传动技术领域。由于齿轮误差的影响，实际齿轮副的传动与过渡平稳的理想齿轮副传动之间存在着明显差别。通过对有误差齿轮副的传动进行研究，本发明提出了齿轮逆序啮合的概念，并对其进行解析分析。针对存在基节误差的齿轮副传动，对逆序啮合过程的传动误差模型进行了推导，填补了有误差齿轮副包含线外啮合段在内的啮合全过程啮合特性研究的空白。
齿轮逆序啮合模型

[发明专利]机电执行器中电机和减速器快速选型方法-CN201910879317.X在审
发明人： 林家春;王俊杰;赵鑫昌;石照耀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-09-18 - 公布日： 2019-12-24 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了机电执行器中电机和减速器快速选型方法，包括建立数据库与参数计算、使用者添加设定、粗选型、精选型、匹配度计算，本发明能够简化电机和减速器选型中的计算过程，同时弥补了单纯使用数据库选型无法准确给定最优解和匹配度的缺点，避免了已有的设计和选型方法计算量、工作量大的弊端。本发明能够快速对数据库中电机和减速器的主要参数进行分析计算，逆推得到转矩、转速、转动惯量、响应速度、转矩自重比等的性能评价函数。使用数据库中的电机和减速参数进行计算，能够降低计算工作量。选型过程中提前预估出满足目标性能参数的电机和减速器的选型范围，然后将目标性能参数进行数据库对比，快速精确的完成电机和减速器的选型。
减速器选型电机目标性能参数数据库转矩工作量性能评价函数预估机电执行器建立数据库匹配度计算设计和选型使用者添加数据库对比参数计算分析计算计算过程减速参数转动惯量计算量匹配度最优解粗选精选响应

[发明专利]基于多传感器数据融合的位姿自感应关节模组运动控制系统-CN201910838473.1在审
发明人： 林家春;赵鑫昌;王俊杰;石照耀 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-09-05 - 公布日： 2019-12-20 - 主分类号： B25J9/16 文献下载
摘要：本发明公开了基于多传感器数据融合的位姿自感应关节模组运动控制系统，由控制器模块、功率驱动模块、检测反馈模块和执行模块组成，控制器模块与功率驱动模块连接，功率驱动模块与执行模块连接，执行模块通过检测反馈模块和控制器模块连接。本发明提出的多传感器数据融合的位姿自感应关节模组运动控制系统，能够实现对各个关节的空间位姿进行解算，从而在控制过程中可以对关节的位姿进行实时的补偿，提高整体的控制精度。本发明将多个传感器的信息进行融合处理，实现柔性控制、增加执行器的冗余度，对执行器的使用安全有了更进一步的改进。
功率驱动模块控制器模块位姿多传感器数据融合运动控制系统反馈模块关节模组自感应关节空间位姿控制过程模块连接模块组成融合处理柔性控制冗余度传感器检测解算改进

[发明专利]一种塑料齿轮自动检测与分选装置-CN201910552787.5在审
发明人： 林家春;南浩轩;岳会军;周佳艺 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2019-06-25 - 公布日： 2019-08-16 - 主分类号： B07C5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种塑料齿轮自动检测与分选装置，该自动检测与分选装置包括传送带侧面固定板、铝型材机架、玻璃板支撑架、透明玻璃板、相机支架、下料管道、电机、电机固定板、传送带轴系、皮带、相机支架转换件、光源托盘、穹顶光源、相机固定板、镜头、工业相机、塑料齿轮和传送带。通过使用一种用于塑料齿轮自动检测与分选装置可以实现与塑料齿轮生产线深度融合的全自动在线检测与分选工作。无需齿轮翻面便可实现其正反面品质的判定，有效的提高了塑料齿轮的检测效率及精度。
塑料齿轮分选装置自动检测相机支架传送带玻璃板全自动在线检测侧面固定板电机固定板铝型材机架透明玻璃板相机固定板传送带轴工业相机深度融合下料管道穹顶光源托盘正反面支撑架转换件齿轮翻面分选光源皮带判定电机镜头检测

[发明专利]减速器传动误差测试时快速消除偏心的方法-CN201810955226.5有效
发明人：石照耀;王辉;林家春;于渤;徐航 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2018-08-21 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： G01M13/02 文献下载
摘要：本发明公开了减速器传动误差测试时快速消除偏心的方法，本方法是利用减速器传动误差与其传动比呈强线性关系的特点将传动误差按照传动比等分成相应的等份，分别计算得到各分段传动误差的偏心量，在此基础上分别消除传动误差中各段偏心分量。从消除偏心误差的结果可以看出，本发明提出的传动误差偏心消除方法简单有效，可以快速地实现对减速器传动误差曲线中偏心误差的消除，而不改变传动误差的原始波形，从而为准确地评定减速器传动精度等级提供了保证。本发明提出的方法同样可以用于具有偏心的数据处理中，如果减速器由多级组成，可以按照本方法消除相应传动级所引起的偏心误差。
减速器传动偏心传动误差偏心误差误差测试传动比减速器消除传动误差等级提供偏心分量数据处理误差曲线线性关系原始波形传动级偏心量分段评定保证

[发明专利]一种基于线结构光的圆柱齿轮齿廓偏差测量方法-CN201711007536.6有效
发明人：石照耀;王涛;林家春 -专利权人：北京工业大学
申请日： 2017-10-25 - 公布日： 2019-06-14 - 主分类号： G01B11/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线结构光的圆柱齿轮齿廓偏差测量方法，该方法首先建立被测齿轮齿面的三维标称数学模型，结构光由间距相等的一系列光斑组成，基于结构光本身特性并在结构光的有效计值范围内。建立齿轮齿廓偏差项的数学模型；最终实现对圆柱齿轮的齿廓总偏差、齿廓倾斜偏差、齿廓形状偏差的高精度测量。本发明可实现在较复杂环境对圆柱齿轮各轮齿进行检测，测量速度快、效率高；能适应多种类型的圆柱齿轮检测，不存在测头磨损和半径补偿的问题；通过大数据能提高测量的精度，重复性好，避免齿轮检测中的阴影效应。能同时对转换到齿轮坐标系的所有实测数据进行齿廓误差计算，该方法的运算速度高。
一种基于结构圆柱齿轮偏差测量方法