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[发明专利]一种抑制伺服系统极低速时非线性干扰的方法-CN201810102959.4有效
发明人：尹忠刚;靳海旭;孙向东;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-02-01 - 公布日： 2021-08-06 - 主分类号： H02P21/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种抑制伺服系统极低速时非线性干扰的方法，首先建立位置伺服系统数学模型，然后建立龙贝格观测器模型，观测系统中的不确定项，推导速度给定公式，设计位置控制器，设计转速环控制器，利用反步法设计电流环控制器，通过霍尔传感器测量得到的电机a、b、c三相电流经过Clark变换和Park变换后转换为旋转坐标系下的两相电流iq、id，以及编码器测量的位置信号，反馈到各控制环路中形成闭环制，该方法提高了系统对于外部扰动力矩变化的适应性，具有强鲁棒性以及良好的动静态性能。
一种抑制伺服系统低速非线性干扰方法

[发明专利]一种反步控制协同ESO的直线电机控制方法-CN201810030343.0有效
发明人：尹忠刚;顾宇翔;张彦平;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-01-12 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种反步控制协同ESO的直线电机控制方法，具体包括以下步骤：通过永磁同步直线电机定子电流方程和转子磁链方程建立永磁同步直线电机数学模型，其次，针对多源性外部性干扰设计了扩张状态观测器，最后分别通过位置、速度和电流的输入及反馈的误差设计了三环各自的反步控制规则。本发明的反步控制协同ESO的直线电机控制方法抗干扰能力强，能显著的改善参数的变动、噪声和摩擦力等因素对运动系统造成的影响，提高了控制的准确性，使系统获得了较好的动态特性。
一种控制协同 eso 直线电机方法

[发明专利]一种异步电机重复预测控制方法-CN201810030345.X有效
发明人：尹忠刚;侯杰;张瑞峰;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2018-01-12 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种异步电机重复预测控制方法，提出了在速度环设计重复控制系统，在重复控制的基础上设计了预测控制。本发明利用重复控制的优点，实现了比较高的稳态精度，但由于重复控制的相位滞后，参数变化以及外部干扰等因素导致控制系统存在建模误差，以致于控制对象的数学模型Gn(s)不能精确地表达实际对象G(s)，因此在重复控制的基础上设计预测控制，实现瞬态性能以及建模误差的补偿，进一步提高了控制系统的动态性能，这种控制策略有效地增强了控制系统对外部干扰的抑制特性，满足了感应电机控制系统的高性能要求。
一种异步电机重复预测控制方法

[发明专利]一种提高永磁同步直线电机动态控制性能的方法-CN201711459579.8有效
发明人：尹忠刚;白聪;杜超;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2017-12-28 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明公开的一种提高永磁同步直线电机动态控制性能的方法，具体按照如下步骤操作：首先，假设永磁同步直线电机控制系统电流环的离散数学模型；然后，基于上述的离散数学模型，递推出预测域内状态变量的预测值；最后，采用转子磁场定向的同步旋转坐标系中的永磁同步直线电机定子电压方程，通过控制预测控制器输出电压U(k)，使得第k+1时刻实际采样电流i(k+1)等于第k时刻预测得到的目标电流i*(k+1)，实现无差拍控制。本发明的方法，解决了传统电流环PI调节器对电机参数依赖性强、难以满足伺服系统高性能控制要求的问题，选择基于无差拍电流预测控制的永磁同步直线电机控制方法，减小了电流谐波和转矩波动，提高了系统动态性能。
一种提高永磁同步直线电机动态控制性能方法

[发明专利]一种利用PSO优化陷波器参数进行伺服共振抑制的方法-CN201710053232.7有效
发明人：尹忠刚;巩磊;杜超;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2017-01-22 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用PSO优化陷波器参数进行伺服共振抑制的方法，通过检测伺服系统的共振频率，采用PSO算法设计并优化陷波滤波器参数，达到抑制共振的目的。本发明方法可有效解决陷波器由于参数耦合导致难以整定的问题，既发挥了PSO算法的优化计算能力，又体现了陷波滤波器有效滤除谐波的优点，将二者融合起来，有效消除了永磁同步伺服电机的共振谐波，抑制伺服共振现象。
一种利用 pso 优化陷波参数进行伺服共振抑制方法

[发明专利]基于免疫算法的PMSM高频电压方波注入转速估计方法-CN201610602418.9有效
发明人：尹忠刚;张彦平;张延庆;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2016-07-27 - 公布日： 2019-05-28 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于免疫算法的PMSM高频电压方波注入转速估计方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：在估计旋转坐标系中注入高频电压方波信号，使用基于免疫算法在线优化的高通滤波器提取高频方波电压信号对应的高频电流响应；步骤2：由步骤1得到的高频电流响应通过信号处理得到转子位置误差信号；步骤3：由步骤2中得到的转子位置误差信号通过龙贝格观测器估计PMSM的转速和转子位置。本发明一种基于免疫算法的PMSM高频电压方波注入转速估计方法，经过在线学习的免疫算法对滤波器的时间常数进行在线调节，达到滤波器时间常数自主寻优目的，使高频注入法估计的转子位置更好的跟踪实际转子位置，减小因滤波器引起的相位滞后。
基于免疫算法 pmsm 高频电压方波注入转速估计方法

[发明专利]基于干扰观测器的永磁同步电机三自由度内模控制方法-CN201610674423.0有效
发明人：尹忠刚;张迪;杜超;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2016-08-16 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明公开了基于干扰观测器的永磁同步电机三自由度内模控制方法，针对永磁同步电机矢量控制系统的电流环设计三自由度内模控制，然后在矢量控制系统反馈通道上设计了干扰观测器。本发明基于干扰观测器的永磁同步电机三自由度内模控制方法，其中三自由度内模控制方法可独立调整系统的跟随性能，抗干扰性能和对模型偏差的鲁棒性能；干扰观测器观测及补偿了干扰和建模误差，进一步提升了系统的抗干扰性能，获得了很好的控制效果。
基于干扰观测器永磁同步电机自由度控制方法

[发明专利]一种基于内模观测器的异步电机控制方法-CN201710053742.4有效
发明人：尹忠刚;杜娜;张延庆;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2017-01-22 - 公布日： 2019-03-22 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于内模观测器的异步电机控制方法，具体为：首先重构控制对象估计模型，得到异步电机电流环的模型，进而根据内模控制原理，设计出内模控制器；并在得到的内模控制器基础上设计二自由度内模控制器；然后在异步电机状态方程的基础上设计内模观测器，最后将二自由度内模控制器与内模观测器相配合，实现对异步电机的控制。本发明通过将内模观测器运用到二自由度内模控制中，内模控制器的设计与控制对象的估计模型息息相关，而控制对象的估计模型中含有电机参数，电机运行过程中会存在一些模型失配、参数摄动等不确定扰动，通过引入内模观测器，利用内模观测器观测出扰动，对电流环进行补偿，从而提高系统鲁棒性。
一种基于观测器异步电机控制方法

[发明专利]一种异步电机模型预测控制方法-CN201710056940.6有效
发明人：尹忠刚;韩旭;张瑞峰;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2017-01-22 - 公布日： 2018-11-27 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种异步电机模型预测控制方法,具体为：首先对控制对象方程进行线性化和离散处理，根据控制对象的离散数学模型，获取k时刻在预测域内的不同时刻状态变量预测值和系统输出预测值，进而得到针对控制对象的最优控制量和即时控制量，从而得到下一时刻的状态变量预测值，将即时控制量施加于异步电机进行控制。本发明通过对模型预测控制滚动时域特征分析及对其数学模型详细推导演化讨论的基础上，根据系统变量及其差值与系统方程内在联系，通过对状态变量扩展与转换，形成状态与输出双状态回馈结构，加快了输出量收敛速度，使得在系统控制信息无任何约束及处理基础上，有效缩减控制域，降低整个系统在线计算量。
一种异步电机模型预测控制方法

[发明专利]一种提高永磁同步电机转速估计稳定性的方法-CN201711421023.X在审
发明人：尹忠刚;高峰涛;张延庆;刘静;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2017-12-25 - 公布日： 2018-06-08 - 主分类号： H02P21/13 文献下载
摘要：本发明公开的一种提高永磁同步电机转速估计稳定性的方法，包括如下步骤，首先利用预测误差向量和测量噪声协方差矩阵来求解自适应因子，然后将自适应因子引入到传统无轨迹卡尔曼滤波器的状态预测协方差矩阵和测量噪声自协方差和互协方差矩阵中，构建基于自适应协方差无轨迹卡尔曼滤波器，实时在线调整状态预测协方差矩阵，当系统状态模型出现异常波动时，自适应因子能够结合协方差观测值自适应地调节系统状态量对于永磁同步电机矢量控制系统的影响。本发明通过将自适应因子引入UKF算法，形成了基于自适应协方差UKF的永磁同步电机转速估计方法，有效地抑制了初始值偏差和系统状态模型波动的影响，从而提高了永磁同步电机转速估计的稳定性。
自适应永磁同步电机协方差矩阵转速估计协方差卡尔曼滤波器系统状态状态预测噪声测量实时在线调整矢量控制系统初始值偏差调节系统预测误差有效地状态量引入求解构建算法向量观测

[发明专利]一种异步电机的自抗扰控制器的参数优化方法-CN201510112696.1有效
发明人：尹忠刚;杜超;孙向东;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2015-03-13 - 公布日： 2018-02-16 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种异步电机的自抗扰控制器的参数优化方法，具体按照以下步骤实施步骤1初始化蚁群算法及自抗扰控制器内部参数，步骤2计算初始目标函数值，步骤3蚁群对自抗扰控制器的参数的寻优得到最小目标函数值，步骤4最小目标函数值对应的自抗扰控制器参数即为最优参数。通过本发明方法可有效解决自抗扰控制器由于参数多而导致参数难整定的问题，既发挥了蚁群算法的分布式并行计算的能力，又体现了自抗扰控制的鲁棒性好的优点，将蚁群算法和自抗扰控制融合起来，有助于自抗扰控制技术在其他领域内的实际应用和推广。
一种异步电机控制器参数优化方法

[发明专利]基于免疫算法的异步电机滑模观测器转速估计方法-CN201510112101.2有效
发明人：伍文俊;赵有乾;尹忠刚;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2015-03-13 - 公布日： 2017-09-22 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明公开了基于免疫算法的异步电机滑模观测器转速估计方法，具体按照以下步骤实施步骤1、通过异步电机定子电流方程和转子磁链方程建立异步电机数学模型；步骤2、根据步骤1中建立的异步电机数学模型选取滑模函数；步骤3、通过步骤2中得到的滑模函数估计异步电机转速。本发明中通过用免疫算法整定的参数代替异步电机滑模观测器的滑模系数γo，从而实现了对异步电机转速的在线整定，最终减小异步电机由于引入滑模观测器而带来的抖振等问题，提高了对系统参数和外部干扰的鲁棒性。
基于免疫算法异步电机观测器转速估计方法

[发明专利]适用于双级矩阵变换器整流级的混合式换流方法-CN201310739564.2有效
发明人：宋卫章;贺瑾;钟彦儒;汪丽娟 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2013-12-25 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： H02M5/44 文献下载
摘要：适用于双级矩阵变换器整流级的混合式换流方法，整流级调制策略采用X型扇区划分方法，将一个周期分为6个扇区，再以每一扇区中幅值同极性两相电压相等处为界细分为2个扇区，共分为12扇区；判断调制生成的脉冲是否大于四步换流时间，如大于则为宽脉冲，否则为窄脉冲，宽脉冲处实施四步换流，窄脉冲处采用零电流换流；并提供一种依据整流级开关占空比调整逆变级调制波的零电流换流简易实现方法。本发明在确保系统具有优良网侧性能和传动性能的同时，有效消除了由换流失效导致的过电流/过电压尖峰，实现了安全可靠换流，提高了系统可靠性，为双级矩阵变换器的进一步工程应用奠定了基础。
适用于矩阵变换器整流混合式换流方法

[发明专利]一种复合脉冲发生电路-CN201310744907.4有效
发明人：陈桂涛;孙强;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2013-12-30 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： H02M9/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种复合脉冲发生电路，包括直流源，直流源的正极与开关管S1的集电极和二极管D1的阴极连接，直流源的负极与二极管D2的阳极和开关管S2的发射极连接；开关管S1的发射极分别与二极管D2的阴极和耦合电感Lm的a端同时连接，二极管D1的阳极分别与开关管S2的集电极和耦合电感Lm的b端同时连接，开关管S1的集电极和二极管D1阴极与负载的正用导线连接，耦合电感Lm的c端与负载的负用导线连接。本发明的复合脉冲发生电路，通过控制开关管S1、S2的开通和关断，实现了双向多电平非对称脉冲、双极性非对称、单极性脉冲和直流等多种波形输出。
一种复合脉冲发生电路

[发明专利]基于最小二乘法的扩展卡尔曼滤波异步电机转速估计方法-CN201610601094.7在审
发明人：尹忠刚;李国银;孙向东;钟彦儒 -专利权人：西安理工大学
申请日： 2016-07-27 - 公布日： 2016-12-21 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明公开了基于最小二乘法的扩展卡尔曼滤波异步电机转速估计方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：利用最小二乘法求解渐消因子，得到优化的确定渐消因子算法，实时自适应调节估计误差和快速跟踪状态变化；步骤2、将渐消因子引入到传统扩展卡尔曼滤波器的状态预测协方差矩阵中，构建强跟踪扩展卡尔曼滤波器，实时在线调整增益矩阵，强迫输出残差序列保持相互正交；步骤3、在感应电机αβ轴系下建立基于最小二乘法的强跟踪扩展卡尔曼滤波器数字化系统，进行转速估计。本发明转速估计方法提高系统模型对于实际系统以及外部环境变化的适应性，提高系统的稳态精度和抗粗差性能，使系统遇到干扰时更快收敛。
基于最小二乘法扩展卡尔滤波异步电机转速估计方法

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