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[发明专利]一种无刷直流电机交替单斩PWM调制方法及其教学应用-CN202310476652.1在审
发明人：严海龙;周扬忠;王武;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02P6/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种无刷直流电机交替单斩PWM调制方法及其教学应用，该方法对于无刷直流电机的换相电路，每间隔360°电角度周期对上桥臂开关管和下桥臂开关管进行交替单斩；在前一周期，上桥臂开关管进行PWM斩波，下桥臂开关管恒通，而在下一周期，上桥臂开关管恒通，下桥臂开关管进行PWM斩波，如此反复交替。将该方法应用于无刷直流电机调速教学实验，可以减小无刷直流电机的换相电路中上、下桥臂开关管的损耗及发热，从而减小开关管的损坏率。
一种直流电机交替 pwm 调制方法及其教学应用

[发明专利]一种带线性对称负载的逆变系统并网电流平衡控制方法-CN202310568567.8在审
发明人：屈艾文;韦道洲;周扬忠 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-05-19 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H02J3/46 文献下载
摘要：本发明涉及一种带线性对称负载的逆变系统并网电流平衡控制方法，即不平衡电网下采用基于电压前馈的自适应PCC端口导纳负序分量抑制算法的并网电流平衡控制策略。PCC端口导纳负序分量抑制算法是将一阶降阶滤波器提取的PCC电压负序分量经前馈函数后，根据本地负载情况通过自适应择优算法得到最优的电压前馈量，并馈入系统环路中以抵消PCC电压负序分量对并网电流的影响，继而消除并网电流中的负序扰动项，最终实现了对并网电流的平衡控制。本发明所提及的逆变系统并网电流平衡控制策略，适用于不平衡电网下带线性对称负载的逆变系统并网运行工况，平衡了并网电流，提高了逆变系统并网运行的可靠性。
一种线性对称负载系统并网电流平衡控制方法

[发明专利]一种永磁伺服系统位移控制器参数自调整方法-CN202310039918.6在审
发明人： 周扬忠;鲍明堃;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2023-01-12 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种永磁伺服系统位移控制器参数自调整方法，包括以下步骤：步骤1：构建位移控制策略；步骤2：构建复合神经网络结构；步骤3：网络观测的同时，进行自修正；步骤4：在网络自修正的过程中，求得偏导项；步骤5：构建变增益梯度法参数自适应调整策略。应用本技术方案可实现解决传统位移控制算法中控制器参数固定带来的控制精度不足等问题。
一种永磁伺服系统位移控制器参数调整方法

[发明专利]高频旋转电流注入无轴承磁通切换电机转子偏心观测方法-CN202110731252.1有效
发明人： 周扬忠;陈垚;杨公德;屈艾文;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明提出一种高频旋转电流注入无轴承磁通切换电机转子偏心观测方法，其利用转子偏心时空间对称绕组电感差异的特征，在电机绕组中注入高频旋转电流，引起对称绕组的高频电压差异，选取负的单位正弦函数信号与高频电压差异进行相乘，经过低通滤波器提取出高频电压差异的直流分量，将该直流分量分解至两相静止坐标系中，通过转子偏心程度与高频电压差异幅值之间的关系，观测出实际转子径向位移。将观测的转子径向位移反馈至悬浮控制闭环即可实现电机在零速和低速情况下的稳定悬浮。本发明无需径向位移传感器，依靠电机本身绕组的高频电压差异即可实现转子在零速和低速情况下的悬浮控制，有效降低电机运行成本，提高电机集成度和控制可靠性。
高频旋转电流注入轴承切换电机转子偏心观测方法

[发明专利]高频脉振电流注入无轴承磁通切换电机转子偏心观测方法-CN202110731451.2有效
发明人： 周扬忠;陈垚;杨公德;屈艾文;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-06-29 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明提出一种高频脉振电流注入无轴承磁通切换电机转子偏心观测方法，其在电机绕组中注入高频脉振电流，选取两套空间对称绕组中高频电流引起的高频电压差异，通过单位正弦函数信号与低通滤波器提取出高频电压差异的直流分量，再根据坐标变换将高频电压差异的直流分量分解到两相静止坐标系中，利用高频电压差异与转子径向位移的关系，观测出转子径向位移，将观测的转子径向位移作为负反馈引入电机悬浮控制回路中，可以实现电机在零速和低速情况下的稳定悬浮。本发明不需要径向位移传感器，通过电机本身的电流和电压信号即可实现转子在零速和低速情况下的悬浮控制，能够有效降低电机制造成本，提高控制系统可靠性。
高频电流注入轴承切换电机转子偏心观测方法

[发明专利]六相单绕组无轴承磁通切换电机线性自抗扰控制方法-CN202110178182.1有效
发明人： 周扬忠;陈垚;杨公德;屈艾文;钟天云;陈艳慧 -专利权人：福州大学
申请日： 2021-02-09 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明提出六相单绕组无轴承磁通切换电机线性自抗扰控制方法，电机通过定子绕组的定子电流对定子与转子之间的气隙磁场进行调制；定子绕组为对称的六相绕组，以同方向的定子电流悬浮分量来产生磁悬浮力，使电机的转子径向悬浮；所述转子在悬浮状态时，其旋转过程的转矩与磁悬浮力之间强耦合；所述自抗扰控制方法中，先推导出转子位移与定子电流之间的关系，并构造成利于控制器设计的标准模型，设计含模型扰动信息的线性扩张状态观测器及线性反馈控制律来控制定子电流，从而提升转子启动悬浮过程的稳态性能和动态性能，降低转子悬浮时的径向位移和转速脉动；本发明能解决电机转子径向位移脉动和转速脉动较大从而影响电机稳定运行的高性能控制问题。
六相单绕组轴承切换电机线性控制方法

[发明专利]永磁同步直线电机动子质量解耦辨识方法-CN202211099937.X在审
发明人： 周扬忠;鲍明堃;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H02P23/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁同步直线电机动子质量解耦辨识方法，以解决传统方法在辨识过程中受限于特定激励信号、与其它参数存在耦合、非线性摩擦力影响等难题。首先构建线性扩张状态观测器（LESO）得到扩张状态变量，再进行修正；其次设计状态拓展的扩展卡尔曼滤波（SE‑EKF）算法，以动子质量和线速度作为状态变量，计算先验估计结果；然后经过协方差矩阵、辨识增益计算，利用增益修正先验估计的结果，最终能得到辨识的动子质量值。
永磁同步直线机动质量辨识方法

[发明专利]匀速和变加速运动状态分离的永磁同步直线电机摩擦力辨识方法-CN202211099936.5在审
发明人： 周扬忠;鲍明堃;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种匀速和变加速运动状态分离的永磁同步直线电机摩擦力辨识方法，首先，根据摩擦力特性构建摩擦力模型，其中包含匀速摩擦力模型和变加速摩擦力模型；其次，计算匀速摩擦力实际值，结合列文伯格‑马尔夸特算法，利用容差的限制条件，对进行辨识；再次，计算出变加速摩擦力实际值，进一步完成变加速摩擦力的辨识；最后，将匀速摩擦力、变加速摩擦力相加，完成摩擦力的辨识。
匀速加速运动状态分离永磁同步直线电机摩擦力辨识方法

[发明专利]双绕组无轴承磁通切换电机转子空间位置信息观测方法-CN202210874285.6在审
发明人： 周扬忠;崔征山;周祎豪;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明涉及一种双绕组无轴承磁通切换电机转子空间位置信息观测方法，包括以下步骤：步骤S1:通过提取悬浮绕组中耦合的永磁磁链，并对其作相关的坐标变换转换到x和y轴上;步骤S2:建立悬浮绕组耦合的永磁磁链沿x和y轴上的分量与观测转子径向位移偏移量x和y的之间的关系,实现双绕组无轴承磁通切换电机无径向位移传感器运行。本发明在无需安装径向位移传感器条件下，不仅实现了对转子空间位置的检测，而且还降低电机制造成本的，增强了系统运行的可靠性。
绕组轴承切换电机转子空间位置信息观测方法

[发明专利]基于虚拟同步发电机的微网自适应双模式运行控制策略-CN202210962843.4在审
发明人：屈艾文;赵文波;周扬忠;朱泓晖 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提出基于虚拟同步发电机的微网自适应双模式运行控制策略，包括孤岛运行电压控制型虚拟同步发电机控制策略、并网运行自适应下垂阻尼系数和无功下垂系数的电流控制型虚拟同步发电机控制策略和孤岛/并网模式间的平滑切换；孤岛/并网双模式运行控制策略采用相同的电磁方程、电压电流双环控制模块、滤波电容电流反馈有源阻尼控制模块和脉宽调制模块,并通过在并网/孤岛切换过程中采用功率参考缓启动控制方法和在孤岛/并网切换过程中采用预同步控制方法，实现了模式间无缝切换；本发明能维持电网电压稳定、解决电网电压与虚拟同步发电机输出电压的额定值之差较大导致的逆变器功率过载问题，保障了电网可靠性和稳定性以及逆变器可靠运行。
基于虚拟同步发电机自适应双模运行控制策略

[发明专利]一种模型预测控制的三相并网逆变器模型失配补偿方法-CN202210870667.1在审
发明人： 周扬忠;陈隆;郑伟杰;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-22 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明提出一种模型预测控制的三相并网逆变器模型失配补偿方法，所述方法首先推导出基于LCL滤波器实际数学模型，将模型未建模和参数时变带来的控制误差定义为系统未知扰动。之后，通过模型失配模块对其进行观测。最后，将观测扰动补偿到预测逆变器输出电压初始值，通过模型预测控制器实现对逆变器的控制。本发明在不提高预测模型复杂度的前提下解决了基于模型预测控制的三相并网逆变器因被控对象的数学模型不精确控制性能下降的问题。有效提高MPC控制效率及质量，提高三相并网逆变器可靠性。
一种模型预测控制三相并网逆变器失配补偿方法

[发明专利]一种兼具有源阻尼器功能的多功能并网逆变器-CN202210913023.6在审
发明人：屈艾文;赵文波;陈艳慧;周扬忠 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-07-31 - 公布日： 2022-10-21 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明涉及一种兼具有源阻尼器功能的多功能并网逆变器，其与多台并网逆变器并联连接于公共耦合点PCC包括功率输出电路和控制电路，功率输出电路由带LCL滤波器的储能型准Z源逆变器构成，控制电路包括A/D采样模块、光伏功率控制模块、输出端电流控制模块和脉宽调制模块；光伏功率控制模块通过光伏电压跟踪光伏电压基准实现光伏功率的控制，并通过调节储能电池的充放电状态来平滑光伏功率波动；输出端电流控制模块获取目标频率段的谐波基准电流，并与输出功率基准电流共同生成多功能逆变器端口基准电流，并通过电流控制环控制逆变器输出电流，实现弱电网下逆变器并联系统谐振抑制的有源阻尼器功能和向电网注入功率的并网发电功能。
一种兼具有源阻尼功能多功能并网逆变器

[发明专利]基于神经网络的无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法-CN202210579652.X在审
发明人： 周扬忠;周祎豪;钟天云;屈艾文 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明提出基于神经网络的无轴承磁通切换电机转子悬浮控制方法，所述控制方法利用逆变器输出电压矢量来实现转子悬浮力的闭环直接控制，并利用BP神经网络非线性映射特点来构建基于BP神经网络的转子悬浮力观测器以提升悬浮力观测精度，在悬浮控制中，基于无轴承电机的简易数学模型、转子径向位移控制误差来设计参数辨识器的权重调节规则，动态调整基于BP神经网络的转子径向位移闭环PID控制器的神经网络参数辨识器的权重系数；本发明能解决双绕组BFSPMM严重非线性、多未建模等特点带来电机悬浮力观测困难、径向位移控制困难等难题。
基于神经网络轴承切换电机转子悬浮控制方法

[发明专利]一种转子五自由度磁悬浮的双定子无轴承磁通切换电机-CN202210604469.0在审
发明人： 周扬忠;梁彤伟;何佳佳;钟天云 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-05-31 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： H02K16/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种转子五自由度磁悬浮的双定子无轴承磁通切换电机，包括转轴、沿转轴的轴向依次设置的前部双定子无轴承电机、轴向磁轴承、后部双定子无轴承电机，所述前部双定子无轴承电机和后部双定子无轴承电机均包含沿转轴的径向依次设置的内定子、转子以及外定子，所述内定子和外定子分别安装在机壳上；所述转子安装在转轴上；所述轴向磁轴承包含沿转轴的径向依次设置的转子推力盘和磁轴承定子，所述转子推力盘同轴与转轴同轴连接，所述磁轴承定子安装在机壳上。本发明结构新颖、合理，采用布置前、后双定子无轴承电机搭配轴向磁轴承的结构，实现了电机转子的五自由度磁悬浮，同时双定子结构提高了无轴承磁通切换电机的功率密度。
一种转子自由度磁悬浮定子轴承切换电机

[发明专利]基于误差插入的永磁同步电机变结构自抗扰控制方法-CN202210580330.7在审
发明人： 周扬忠;张臻;钟天云;屈艾文 -专利权人：福州大学
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明提出基于误差插入的永磁同步电机变结构自抗扰控制方法，在基于变结构原理设计的扩张状态观测器中引入位置、速度的观测误差以实现状态变量的无差估计；采用基于指数趋近律设计的非线性状态误差反馈控制律实现线性控制与非线性控制的平滑过渡，并在此基础上引入位置跟踪误差，提高伺服系统的跟踪性能，以解决同时更好、更准确的减小永磁同步电机变结构自抗扰控制中的位置跟踪误差并提高系统抑制外界扰动能力的难题。
基于误差插入永磁同步电机结构控制方法

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