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[发明专利]一种基于跟踪微分器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法-CN202310376169.6在审
发明人： 宋受俊;钟继析;杨辰弋;鲍崇;葛乐飞 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-10 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： H02P25/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于跟踪微分器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。该方法利用离线实验数据构建转子位置与增量电感的三次多项式模型，电机静止时向各相绕组注入高频电压脉冲，利用跟踪微分器获取响应电流的上升和下降斜率，进一步计算出增量电感，根据构建的转子位置与增量电感的三次多项式关系实时估计转子初始位置进行起动；电机起动运行后，在空闲相注入高频电压脉冲，重复上诉过程计算连续转子位置信号；最后在利用跟踪微分器求取转子位置信号的微分估计电机转速，实现开关磁阻电机调速运行。该方法具有抑制电磁噪音及采样异常的优势，转子位置和速度估计精度能得到进一步提高。
一种基于跟踪微分开关磁阻电机位置传感器控制方法

[发明专利]一种基于最优磁链规划的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法-CN202310487448.X在审
发明人：葛乐飞;樊子祯;宋受俊;窦满峰;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H02P25/098 文献下载
摘要：针对开关磁阻电机转矩脉动大这一缺陷，本发明提出了一种基于最优磁链规划的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法。该方法基于引力搜索算法，根据多目标优化要求规划相磁链曲线，根据最优磁链曲线建立转矩分配函数，并与模型预测控制相结合，完成对给定转矩的跟踪。实验验证了所述方法可以有效地抑制转矩脉动同时降低相电流提高效率。
一种基于最优规划开关磁阻电机转矩脉动抑制方法

[发明专利]一种卫星天线的驱动传动装置-CN202310705486.8有效
发明人：付朝阳;宋受俊;葛乐飞;刘景林 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-06-15 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H01Q3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种卫星天线的驱动传动装置，包括转动架，所述转动架内部转动连接转动环，所述转动环上固定连接有多个卡齿，所述转动架底部开设有开口，所述转动架底部固定连接有调节机构；所述调节机构前后左右四个侧面上皆设置有定位防护机构，通过正向转动第一转杆，使第一转杆带动转动盒发生转动，转动盒转动会带动卫星天线本体转动，使卫星天线本体的角度发生变化，通过反向转动第一转杆，使第一转杆带动转动环旋转，转动环旋转带动卫星天线本体旋转，从而改变使卫星天线本体的方位角发生改变，且仅仅依靠正反方向转动第一转杆进行控制卫星天线本体的角度，不仅操作便捷，还能大角度范围的调节卫星天线本体，使其能更好的接收到信号。
一种卫星天线驱动传动装置

[发明专利]一种三相开关磁阻电机四象限复合转速控制方法-CN202110965532.9有效
发明人： 宋受俊;刘家良;袁瑞林;崔启文;窦满峰;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H02P25/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种三相开关磁阻电机四象限复合转速控制方法。对模型预测控制方法进行改进，使其具有在线调节关断角的能力，并通过与无差拍控制方法相结合，形成一种三相开关磁阻电机复合转速控制方法，在双向作用区采用改进后的模型预测控制方法，在单相作用区采用无差拍控制方法。针对开关磁阻电机无法通过电流反向输出制动转矩的问题，将复合转速控制方法扩展至制动运行工况，进而获得一种三相开关磁阻电机四象限复合转速控制方法。本发明所公开的方法可以在抑制转矩波动的同时实现三相开关磁阻电机的四象限运行，并且还能够兼顾电机的效率，对于开关磁阻电机的四象限转速伺服应用具有重要的意义。
一种三相开关磁阻电机象限复合转速控制方法

[发明专利]离线在线相结合的开关磁阻电机功率调节与效率优化方法-CN202210525033.2有效
发明人：葛乐飞;樊子祯;宋受俊;窦满峰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-14 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H02P9/30 文献下载
摘要：本发明涉及一种离线在线相结合的开关磁阻电机功率调节与效率优化方法，首先以固定角度为间隔分别调整关断角和零电压控制角，基于梯度下降法寻找开通角进行功率调节，调节到给定功率后计算发电效率。然后将效率与控制角度的关系利用matlab二元二阶非线性拟合成函数，再通过梯度下降法进行多元函数求极值完成离线最优效率的计算。最后将离线数据作为初始值进行在线的进一步优化。仿真验证了所述方法的有效性，所述方法控制逻辑简单、优化速度较快并且可以保证实时精度的最大效率跟踪。
离线在线相结合开关磁阻电机功率调节效率优化方法

[发明专利]一种基于多项式曲线拟合的开关磁阻电机初始位置检测方法-CN202310257162.2在审
发明人：葛乐飞;张东鹏;黄佳乐;宋受俊;窦满峰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02P23/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多项式曲线拟合的开关磁阻电机初始位置检测方法。该方法需要通过离线测量获取开关磁阻电机的电感‑转子位置特性并构建数据表，通过脉冲电压注入法获得电机的各项电感参数，利用测量获得的电感值与构建的电感数据表通过最小二乘法建立目标函数，进一步通过多项式曲线拟合目标函数，利用求根公式即可快速获得初始转子位置信息，与现有开关磁阻电机初始位置检测方法相比，本发明用简单的拟合与公式计算代替复杂的迭代计算和额外的数据测量，在降低对处理器及存储器要求的同时保证了测量的精度，有利于促进开关磁阻电机在工业方面的实际应用。
一种基于多项式曲线拟合开关磁阻电机初始位置检测方法

[发明专利]一种基于锁频环和二阶广义积分器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法-CN202310069399.8在审
发明人： 宋受俊;钟继析;马瑞卿;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2023-02-06 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： H02P25/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于锁频环和二阶广义积分器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法。该方法利用不饱和电感特性下降区的指定区域构建转子位置估计的三次多项式模型，避免电动运行时电感上升区磁饱和的影响；电机静止时向各相绕组注入高频电压脉冲，根据响应电流计算出不饱和电感，根据构建的转子位置估计模型实时估计转子初始位置进行起动；电机起动运行后，在空闲相注入高频电压脉冲，重复上述过程计算连续转子位置信息；最后将估计的转子位置信息输入附加衰减型比例增益的带锁频环的二阶广义积分器结构中，进行转子位置滤波与转速估计。该方法可以同时获取精度高、平滑性好的转子位置和转速信息，实现开关磁阻电机高性能无位置传感器控制，且适用于重载运行场合。
一种基于锁频环广义积分器开关磁阻电机位置传感器控制方法

[发明专利]基于卡尔曼融合的开关磁阻电机无位置传感器转子位置估计方法-CN202211663302.8在审
发明人：葛乐飞;孙艺昕;张东鹏;段晓丽;蒙海鹰;宋受俊;窦满峰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-12-23 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H02P23/14 文献下载
摘要：本发明提出一种基于卡尔曼融合的开关磁阻电机无位置传感器转子位置估计方法，通过将基于脉冲注入的方法以及基于饱和‑非饱和电感转化的方法相融合，并确定最优的融合系数，使得融合后的结果误差最小，并且能够在减少位置估计误差的同时保留简便的计算和测量步骤。本发明能够显著地提高了转子位置估计的精度，而且与传统的无位置传感器控制方法相比，本发明不需要额外的测量硬件和复杂的数据表，只需要少量系数的存储空间和简单的公式计算，适用性很高。
基于卡尔融合开关磁阻电机位置传感器转子估计方法

[发明专利]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-CN202210533595.1有效
发明人：葛乐飞;张东鹏;钟继析;宋受俊;窦满峰 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-05-15 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：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。
一种基于观测器开关磁阻电机电阻在线辨识方法

[发明专利]一种开关磁阻电机转矩控制方法及其模块化功率变换器-CN202210211433.6有效
发明人： 宋受俊;郭振超;钟继析;杨辰弋;窦满峰;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-05 - 公布日： 2023-03-21 - 主分类号： H02P25/098 文献下载
摘要：本发明提供了一种开关磁阻电机转矩控制方法及模块化功率变换器，转速环的输入为设定的参考转速与测量得到的实际转速，得到转速误差，将转速误差作为输入，经过PI控制得到总参考转矩，转矩环的输入为总参考转矩、各相实际转矩及开通角和关断角，利用转矩分配函数，将总参考转矩分配到每一相，得到相参考转矩；依据相参考转矩与各相实际转矩之间的数值大小关系，通过转矩滞环得到脉宽调制控制信号，并将该脉宽调制控制信号施加于模块化功率变换器中相应的开关管，完成控制。本发明在每一个采样时刻，对转矩分配函数中的重叠角进行在线自调节，而转矩滞环则以脉宽调制算法为基础，在滞环限内产生占空比和极性不同的脉宽调制信号，避免自由响应。
一种开关磁阻电机转矩控制方法及其模块化功率变换器

[发明专利]一种开关磁阻电机模型预测转矩和径向力控制方法-CN202110961817.5有效
发明人：葛乐飞;钟继析;刘海洋;宋受俊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： H02P25/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种开关磁阻电机模型预测转矩和径向力控制方法。该方法需要通过离线测量获取开关磁阻电机的电感特性、转矩特性，以及通过有限元仿真获取径向力特性。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，为进行延时补偿，需再进一步预测电流和位置信息，然后查表获取各开关状态下的转矩和径向力并带入成本函数，以成本函数值最小的运行状态为最优状态作为开关信号控制功率变换器中的开关，由此达到转矩脉动和振动同时抑制的效果。仿真结果验证了所述方法的有效性，所述方法控制逻辑简单、转矩脉动和振动抑制效果明显及易于工程实现。
一种开关磁阻电机模型预测转矩径向控制方法

[发明专利]带有磁链观测器的开关磁阻电机无位置传感器控制方法-CN202210665877.7在审
发明人：葛乐飞;张东鹏;钟继析;宋受俊;窦满峰;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-06-13 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H02P23/00 文献下载
摘要：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。
带有观测器开关磁阻电机位置传感器控制方法

[发明专利]一种基于转矩分配与在线修正的开关磁阻电机控制方法-CN202210211434.0有效
发明人： 宋受俊;黄烁;石志桐;王明辉;窦满峰;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-03-05 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： H02P23/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于转矩分配与在线修正的开关磁阻电机控制方法，在重叠导通区，对所分配的相参考转矩进行修正，使得各相参考转矩处于其所能提供转矩的最大值与最小值之间，在非重叠导通区，依据退磁相电流的拖尾情况，对励磁相的参考转矩进行修正。本发明在转矩分配函数的基础之上，依据电机实际的相转矩输出能力，对各相的参考转矩进行在线修正，改善相电流的跟踪效果，进而提升开关磁阻电机转矩分配函数法的控制性能，拓宽其适用的转速范围。
一种基于转矩分配在线修正开关磁阻电机控制方法

[发明专利]一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机建模方法-CN202210652648.1在审
发明人：葛乐飞;张东鹏;钟继析;宋受俊;窦满峰;刘卫国 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：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。
一种基于多项式傅里叶级数开关磁阻电机建模方法

[发明专利]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-CN202210815318.X在审
发明人：葛乐飞;沈煜钖;张东鹏;黄佳乐;宋受俊 -专利权人：西北工业大学
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：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。
一种基于电平功率变换器开关磁阻电机模型预测转矩控制方法

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