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[发明专利]一种复合永磁体多齿磁通切换电机-CN202210412060.9有效
发明人： 赵桂书;李争亮;周宇恒;倪凯 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： H02K1/274 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合永磁体多齿磁通切换电机，包括定子模块和转子模块，转子模块中部固接有转轴，定子模块包括环周设置的多个定子极以及绕制在定子极上的电枢绕组，定子极开设有多个定子槽，使定子极上包括多个定子导磁齿以及分别设于各定子槽内的5块永磁体，其中两块永磁体的充磁方向为径向向里充磁，其中一块永磁体的充磁方向为径向向外充磁，另外两块永磁体的充磁方向为切向相对充磁。本发明在定子模块上采用特殊的永磁体排布，在保证电机高转矩密度的同时，减少永磁体的使用，降低电机的成本，提高永磁体的利用率。
一种复合永磁体多齿磁通切换电机

[发明专利]一种磁通切换电机模型预测电流控制方法-CN202310471311.5在审
发明人： 赵桂书;周宇恒;丁树业;罗建;张秦杰 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2023-04-26 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种磁通切换电机模型预测电流控制方法，包括如下步骤：采集磁通切换电机在KT时刻的三相电枢电流、转子角度及三相电枢电压；通过Clark变换和Park变换将三相电枢电流、三相电枢电压转换为d、q轴分量，通过微分模块将转子角度转化为电机机械角速度；获取磁通切换电机的定位力矩，进行傅里叶分析后得到其占比较大的谐波，通过计算得到q轴注入谐波电流，并传递给模型预测电流控制算法模块；构建磁通切换电机模型，将q轴注入谐波电流写入价值函数，通过采集到的电机输出量，预测出(K+1)T时刻在各电压控制矢量作用下的d、q轴电流。本发明可以抵消电机的定位力矩，使电机输出的转矩脉动显著减小，对电机运行中各参数的变化具有鲁棒性。
一种切换电机模型预测电流控制方法

[发明专利]一种多励磁齿非重叠绕组定子混合励磁同步电机结构-CN202210337612.4在审
发明人： 赵桂书;蒋鑫;丁树业;花为;苏鹏;周宇恒 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H02K1/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种多励磁齿非重叠绕组定子混合励磁同步电机结构，包括定子模块和转子模块，定子模块包括定子铁心、励磁绕组和电枢绕组，定子铁心中环周设有多个励磁齿、电枢齿和永磁体，各永磁体分别嵌入各励磁齿的顶端，每两个励磁齿和每两个电枢齿交替排布，相邻励磁齿为一组构成V型结构或Y型结构，励磁绕组包括多组绕制在励磁齿上的励磁线圈，电枢绕组包括多组绕制在电枢齿上的电枢线圈，转子模块包括转子铁心以及位于转子铁心内的转轴。本发明采用了非重叠绕组、多励磁齿和混合励磁结构，能够有效的降低电机铜耗，提升电机转矩和功率密度，同时当电机励磁绕组失效时，电机仍然能够依靠永磁体产生的磁通工作，提升了电机的容错运行能力。
一种多励磁齿非重叠绕组定子混合同步电机结构

[发明专利]具有多励磁齿和多电枢齿定子结构的电励磁同步电机-CN202210487694.0在审
发明人： 赵桂书;常哲;蒋鑫;花为;佟明昊 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： H02K1/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有多励磁齿和多电枢齿定子结构的电励磁同步电机，包括定子模块和转子模块，转子模块包括转子铁心以及位于转子铁心内的转轴，定子模块包括定子铁心、励磁绕组和电枢绕组，定子铁心中环周设有多个励磁齿和多个电枢齿，其中每两个励磁齿和每两个电枢齿交替排布，每两个相邻励磁齿和每两个相邻电枢齿分别构成V型结构或Y型结构，励磁绕组包括多组励磁线圈，各励磁线圈分别跨两个相邻励磁齿绕制，电枢绕组包括多组电枢线圈，各电枢线圈分别跨两个相邻电枢齿绕制，本发明采用了非重叠绕组、多励磁齿和多电枢齿的结构，不仅增加了励磁槽与电枢槽的面积，还能够有效的降低电机铜耗，提升电机转矩和功率密度。
具有多励磁齿电枢定子结构电励磁同步电机

[发明专利]具有多励磁齿非重叠绕组定子结构的电励磁同步电机-CN202210337705.7在审
发明人： 赵桂书;蒋鑫;花为;刘文慧;常哲 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2022-03-31 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： H02K1/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有多励磁齿非重叠绕组定子结构的电励磁同步电机，包括定子模块和转子模块，定子模块包括定子铁心、励磁绕组和电枢绕组，定子铁心中环周设有多个励磁齿和多个电枢齿，其中每两个励磁齿和每两个电枢齿交替排布，每两个相邻励磁齿为构成V型结构或Y型结构，励磁绕组包括多组励磁线圈，各励磁线圈分别跨两个相邻励磁齿绕制，电枢绕组包括分别绕制在各电枢齿上的多组电枢线圈，其中每两组电枢线圈构成同一相，转子模块包括转子铁心以及位于转子铁心内的转轴。该电机在具有高正弦度每相感应电动势、高正弦度每相磁链和优良的调磁性能的基础上，采用了非重叠绕组和多励磁齿结构，能够有效的降低电机铜耗，提升电机转矩和功率密度。
具有多励磁齿非重叠绕组定子结构电励磁同步电机

[发明专利]带辅助励磁绕组的互感型开关磁阻电机功率拓扑结构-CN202210364983.1在审
发明人： 赵桂书;戴瑶;丁树业;花为;佟明昊 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2022-04-07 - 公布日： 2022-06-28 - 主分类号： H02P6/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种带辅助励磁绕组的互感型开关磁阻电机功率拓扑结构，包括：直流电源、与直流电源并联的电源滤波电容、与直流电源相连的多个功率开关管、与各功率开关管相连的多个二极管、连接于功率开关管之间的多个辅助励磁绕组以及连接于功率开关管之间的三相互感型开关磁阻电机。本发明能够利用开关通断控制辅助励磁绕组的工作方式，励磁或是切断故障电枢结构，提高现有互感型开关磁阻电机输出转矩的同时，确保系统运行可靠性。
辅助绕组互感开关磁阻电机功率拓扑结构

[发明专利]双永磁体双电枢绕组的磁通切换电机-CN202210192252.3在审
发明人： 赵桂书;李争亮;丁树业;花为;刘文慧;佟明昊;苏鹏 -专利权人：天津滨海高新区河工电器科技有限公司;南京师范大学
申请日： 2022-03-01 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种双永磁体双电枢绕组的磁通切换电机，包括外转子、内转子和定子模块，定子模块包括第一电枢绕组、第二电枢绕组、设于第一电枢绕组间的多个第一永磁体、设于第二电枢绕组间的多个第二永磁体、设于各第一永磁体两侧的第一导磁齿以及设于各第二永磁体两侧的第二导磁齿，第一电枢绕组包括六个沿圆周均匀分布的第一电枢线圈，第二电枢绕组包括六个沿圆周均匀分布的第二电枢线圈。本发明两套电枢绕组和两套永磁体可以互相切换并能同时运行，在其中一套电枢绕组发生故障或者其中有一套永磁体发生退磁时，不影响另一套电枢绕组或永磁体的运行，能够有效的应对电机的故障情况，增加电机的可靠性。
永磁体电枢绕组切换电机

[发明专利]一种机械臂系统的事件触发容错控制方法-CN202111372386.5在审
发明人：刘文慧;胡祎凡;赵桂书;刘国宝;刘晓峰 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-11-18 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种机械臂系统的事件触发容错控制方法，提出了一类更广义的维非线性系统基于事件触发的有限时间自适应容错控制方法。包括以下步骤：步骤1，介绍了机械臂系统的数学模型；步骤2，建立一种更一般的具有不确定参数和未知控制方向的严格反馈非线性系统；步骤3，提出事件触发机制来减轻控制器与执行器之间的通信负担；步骤4，事件触发控制器和参数自适应律的设计与稳定性分析；步骤5，对所提出的机械臂系统实现仿真，验证所提出控制方法的有效性。本发明通过引入事件触发机制，提出了一种新的容错控制方法。并且本发明所设计的控制器可以保证闭环系统达到半全局有限时间一致稳定。
一种机械系统事件触发容错控制方法

[发明专利]一种六自由度液压机械手有限时间跟踪控制方法-CN202111283792.4在审
发明人：刘文慧;孟波;赵桂书;刘国宝;刘晓峰 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-11-01 - 公布日： 2022-02-01 - 主分类号： G05B19/414 文献下载
摘要：本发明提出了一种六自由度液压机械手有限时间跟踪控制方法；包括以下步骤：步骤1，介绍了六自由度并联液压机械手的数学模型；步骤2，介绍了液压伺服系统的数学模型；步骤3，建立了一种更一般的具有量化输入的非线性系统，提出一种迟滞量化器来量化输入信号以减少抖动；步骤4，设计一个状态观测器来估计不可测的状态，对于未知的外部扰动设计了扰动观测器，提出命令滤波方法避免传统反步法中的“复杂性爆炸”问题；步骤5，自适应控制器的设计与稳定性分析；步骤6，对六自由度并联液压机械手的电液伺服系统进行仿真研究。本发明所设计的自适应跟踪控制器可以保证闭环系统的有限时间半全局稳定。
一种自由度液压机械手有限时间跟踪控制方法

[发明专利]基于干扰观测器的静止无功补偿器的有限时间量化控制方法-CN202111203711.5在审
发明人：刘文慧;卢园;赵桂书;刘国宝;刘晓峰 -专利权人：南京师范大学
申请日： 2021-10-15 - 公布日： 2021-12-14 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了基于干扰观测器的静止无功补偿器的有限时间量化控制方法。包括以下步骤：步骤1，介绍了具有SVC的单机无穷大系统的数学模型；步骤2，建立了一种更一般的具有未知参数和外部干扰的非线性输入量化系统；步骤3，针对未知的外部干扰，设计了一个干扰观测器；步骤4，自适应量化控制器的设计与稳定性分析；步骤5，对步骤1所提出的具有SVC的单机无穷大系统进行仿真研究，验证本研究所提出控制方法的有效性。本发明通过引入新的有限时间命令滤波控制技术，提出了一种新的自适应量化控制方案。并且本发明所设计的自适应量化控制器可以保证闭环系统的有限时间全局稳定。
基于干扰观测器静止无功补偿有限时间量化控制方法

[发明专利]一种同时控制三台开关磁阻电机的功率拓扑结构-CN201510001815.6有效
发明人：花为;陆增洁;赵桂书;程明;王宝安 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-01-04 - 公布日： 2017-10-20 - 主分类号： H02P6/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种同时控制三台开关磁阻电机的功率拓扑结构，包括直流电源、三台三相开关磁阻电机、电源滤波电容和12个功率开关管；电源滤波电容并联连接在直流电源的两极，直流电源的正极同时连接1号功率开关管～6号功率开关管这六个功率开关管的集电极；直流电源的负极同时连接7号功率开关管～12号功率开关管这六个功率开关管的发射极。通过电机绕组的连接，利用开关通断控制三台开关磁阻电机，并能够切断闲置或故障的电机，解决了现有开关磁阻电机驱动功率结构复杂、成本高以及在某些场合下三台电机有闲置、功率变换器利用率不高、系统工作效率低等问题。
一种同时控制三台开关磁阻电机功率拓扑结构

[发明专利]一种实现全压双极性控制的开关磁阻电机功率拓扑结构-CN201510395156.9在审
发明人：花为;陆增洁;赵桂书;程明;王宝安 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-07-07 - 公布日： 2015-09-30 - 主分类号： H02P25/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现全压双极性控制的开关磁阻电机功率拓扑结构，包括直流电源V、电源滤波电容C、(N+1)对功率开关管和一个N相开关磁阻电机SRM；第n对功率开关管包括功率开关管S_n1和功率开关管S_n2，功率开关管S_n1的发射极和功率开关管S_n2的集电极相接于电接点P_n；直流电源V的正极同时连接功率开关管S_n1的集电极，直流电源V的负极同时连接功率开关管S_n2的发射极，电源滤波电容C并联在直流电源V的正负两极间；开关磁阻电机SRM的第n相绕组的两端分别与电接点P_n和电接点P_(N+1)相接。本发明解决了原有N相桥式功率拓扑结构控制N相开关磁阻电机，无法加载母线电压全压至每相绕组上以及因此带来的效率低，速度相应慢等问题。
一种实现全压双极性控制开关磁阻电机功率拓扑结构

[发明专利]基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制方法-CN201410757435.0在审
发明人：花为;贾蒙;赵桂书;程明 -专利权人：东南大学
申请日： 2015-08-04 - 公布日： 2015-07-29 - 主分类号： H02P6/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制方法，该控制方法首先对开关磁阻电机的一相绕组电感波形进行傅里叶分解，由总参考转矩值经过一个转矩分配环节得出分配到各导通相的参考转矩值，再通过所建立的电感模型计算得到参考电流值，把参考电流值与实时反馈电流值进行滞环比较，以此来控制开关管的开通和关断，进而得到平滑的电磁转矩。本发明提出的基于电感傅里叶分解的开关磁阻电机电流滞环控制方法相比于传统开关磁阻电机电流滞环控制，能够有效抑制转矩脉动，使开关管的开关次数明显减小，电感模型比较简单，易于工程实现，具有良好的实用性和经济性。
基于电感傅里叶分解开关磁阻电机电流控制方法

[发明专利]一种带调磁绕组的双转子开关磁阻电机-CN201410684124.6在审
发明人：花为;赵桂书;程明 -专利权人：东南大学
申请日： 2014-11-25 - 公布日： 2015-02-25 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种带调磁绕组的双转子开关磁阻电机，包含内转子、外转子、双边定子、绕置于双边定子齿上的内外两套绕组、绕置于定子公共轭部的一套调磁绕组。内、外绕组磁通沿着径向进入线圈；调磁绕组磁通沿着周向进入线圈。对于一台z槽m相电机，每隔m个定子齿绕有一个调磁线圈，即调磁绕组一共由z/m个线圈组成。本发明与现有技术相比，利用调磁绕组使电机内、外绕组处于四种状态：（1）内、外绕组磁场同时增强；（2）内、外绕组磁场同时减弱；（3）内绕组磁场增强、外绕组磁场减弱；（4）内绕组磁场减弱、外绕组磁场增强。通过磁场调节实现内、外转子电磁功率的分配调节，使电机处于较优的状态，提高输出转矩，提高调速范围。
一种带调磁绕组转子开关磁阻电机

[实用新型]正弦波同步电机调速系统转子位置检测装置-CN201420660142.6有效
发明人：范小斌;花为;赵桂书 -专利权人：海安县申菱电器制造有限公司;东南大学
申请日： 2014-11-07 - 公布日： 2015-02-04 - 主分类号： H02P6/16 文献下载
摘要：正弦波同步电机调速系统转子位置检测装置，涉及正弦波同步电机调速系统的转子位置检测技术领域。在与转子同心的圆周上依次等相距布置至少两个光电对管，在与转子同心的转轴上固定齿槽等宽的测速盘，在转子转动时所述测速盘的齿槽依次遮挡光电对管。本实用新型经过控制器配合，可实现转子位置精确检测，电机的励磁方式既可为电励磁方式，亦可为永磁体励磁方式，也可为混合励磁方式。定子槽数和转子极数可为任意组合。本实用新型与采用光电编码器或旋转变压器的位置检测方法相比，具有成本低的优点。
正弦波同步电机调速系统转子位置检测装置

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