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[发明专利]基于振动信号幅度谱相似度的电机轴承性能退化评估方法-CN202310671213.6在审
发明人：宋鹏;石项夫;史婷娜;王剑;张振;阎彦 -专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2023-06-07 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于振动信号幅度谱相似度的电机轴承性能退化评估方法。方法包括：采集电机的旋转机械轴承在健康运行期内和当前时间段内的振动信号并依次进行降噪处理、能量算子包络处理和G变换后获得傅里叶幅度谱；将傅里叶幅度谱输入电机轴承性能退化评估模型中，输出轴承性能退化指标值，对电机轴承性能退化进行评估。本发明方法对轴承早期故障和早期退化较为敏感，能在振动信号最大幅值、均方根值等时域特征尚未体现明显变化时，及时地、客观地揭示轴承的早期退化，且适合对轴承整体健康状况进行分级评估。
基于振动信号幅度相似电机轴承性能退化评估方法

[发明专利]一种适用于非对称绕组电机的双层绕组布局方法-CN202310248762.2在审
发明人：颜冬;雷浩玮;胡培栋;张振;阎彦;陈炜;史婷娜 -专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： H02K3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于非对称绕组电机的双层绕组布局方法。方法包括：基于A相槽相量个数最多原则构造初始双层绕组布局结构；基于单元电机定子槽数均分原则进行二次构造获得最终双层绕组布局结构；根据虚拟槽序号反解出实际槽序号，实现对非对称绕组电机的双层绕组布局。本发明方法基于非对称绕组的分布特性对传统槽电动势星形图分相原则进行改进，完善了非对称双层绕组的设计，给出了不同极槽配合下所有非对称双层绕组布局方案，利于全面比较各绕组方案的优缺点，及构建非对称双层绕组电机极槽配合选型的理论依据和最优绕组布局结构的确定，在一定程度上可降低非对称双层绕组布局结构设计的盲目性，具有较强的通用性和易实现性。
一种适用于对称绕组电机双层布局方法

[发明专利]一种永磁同步电机的解耦线性自抗扰控制方法-CN202111026280.X有效
发明人：林诗雨;史婷娜;曹彦飞;阎彦;张振;夏长亮 -专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2021-09-02 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁同步电机的解耦线性自抗扰控制方法。建立永磁同步电机的电流环和转速环模型，将电流环和转速环模型中的d轴电流环、q轴电流环和转速环均等效为一阶系统模型，根据d轴电流环、q轴电流环和转速环的一阶系统模型分别建立各自的解耦线性自抗扰控制器，均包含线性跟踪微分器、线性扩张状态观测器和线性控制律的三个部分；由解耦线性自抗扰控制器对永磁同步电机解耦线性自抗扰控制。本发明能保证一阶系统的跟踪性能和抗扰性能完全解耦，大大减少控制器参数整定的难度，能够有效地抑制永磁同步电机电流环和速度环中的周期性扰动，增强电机电流和转速的控制性能，极大地提高了电流和转速的控制精度。
一种永磁同步电机线性控制方法

[发明专利]一种基于N分法的永磁电机转子位置快速估计方法-CN202310476313.3在审
发明人：夏长亮;叶梦婷;李晨;周湛清;阎彦;史婷娜 -专利权人：浙江大学先进电气装备创新中心;浙江大学
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于N分法的永磁电机转子位置快速估计方法。方法包括：将永磁电机的三相定子电流坐标转换到dq两相同步旋转坐标系下，确定转子位置的初始位置区域；建立定子电流价值模型，将d轴定子电流输入，输出初始转子位置，使用N分法进行迭代寻优估计获得转子位置估计值及最终位置区域，实现对永磁电机转子位置的快速估计。本发明方法将有限集模型预测控制的思想引入基于定子电流的锁相环，与传统的有限位置集‑锁相环相比，本发明方法不需要额外的转子位置极性判断，同时不会产生无效的转子位置控制量，可以在保证估计转子位置准确度的前提下，减少算法计算量，更有利于永磁同步电机无位置传感器高性能控制的数字化实现。
一种基于永磁电机转子位置快速估计方法

[发明专利]分析多层磁障永磁辅助式同步磁阻电机电磁性能的方法-CN201910820426.4有效
发明人：夏长亮;颜冬;王慧敏;郭丽艳;阎彦;史婷娜 -专利权人：天津工业大学
申请日： 2019-09-01 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种分析多层磁障永磁辅助式同步磁阻电机电磁性能的方法，包括：构建以定子裂比为主设计变量的多层磁障永磁辅助同步磁阻电机几何结构模型；根据以定子裂比为主设计变量的多层磁障永磁辅助同步磁阻电机几何结构模型，分析定子裂比对电机电磁性能的影响规律，所述电机电磁性能包括电机输出转矩、定子损耗、电机效率、各层永磁体向外提供有效磁通系数及永磁体退磁磁密的影响规律；根据定子裂比对电机电磁性能的影响规律，确定在保证永磁体不退磁的情况下，以增大电机效率为目标的电机的初始设计方案。本发明实现了结构设计参数数量的减少以及可保证各结构设计参数间的独立性。能够快速确定满足性能设计要求的电机初始设计方案。
分析多层永磁辅助同步磁阻电机电磁性能方法

[发明专利]一种内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制方法-CN202010210104.0有效
发明人： 史婷娜;陈志伟;阎彦;王志强;谷鑫 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-03-23 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开一种内置式永磁同步电机最大转矩电流比控制方法，包括以下步骤：1)通过采样得到电机的三相定子电流ia、ib、ic，然后通过坐标变换得到d、q坐标系下的电流idr、iqr；通过旋转变压器获取电机的转子位置角θ和机械转速ωr；2)提取转矩对电流角的导数信息dTe/dβ，并将导数信息dTe/dβ作为积分器的输入，产生d轴电流的给定值idref，在给定转矩Teref下，得到q轴电流的给定值iqref；将PI控制器的输出加上前馈解耦项，得到d轴定子电压参考值vdref和q轴定子电压参考值vqref；3)采用电压空间矢量脉宽调制方法得到6路PWM脉冲触发信号，控制两电平电压源型逆变器工作，从而驱动电机旋转。
一种内置永磁同步电机最大转矩电流控制方法

[发明专利]适用于永磁同步电机高速区运行的预测电流增量控制方法-CN202110648245.5有效
发明人： 史婷娜;李晨;阎彦;王志强;耿强;夏长亮 -专利权人：浙江大学先进电气装备创新中心;浙江大学
申请日： 2021-06-10 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于永磁同步电机高速区运行的预测电流增量控制方法。将定子电压在一个控制周期内的关系表达式代入连续时域电流模型并进行求解，得到离散电流预测模型和下一时刻的预测电流；将相邻两时刻的预测电流相减得到适用于永磁同步电机高速运行区的预测电流增量；根据预设的参考电流增量与预测电流增量构建成本函数，求解得到最优电压增量，并叠加得到下控制周期的最优定子电压而施加控制。本发明的电流预测结果更加准确，降低了预测电流控制在电机高速运行区的电流波动，电流跟踪性能受电机参数变化和逆变器死区效应的影响很小，并且在电机实际运行过程中电感变化对电流波动的影响同样较小。
适用于永磁同步电机高速运行预测电流增量控制方法

[发明专利]一种永磁同步电机显式模型预测控制的实现方法-CN202110887088.3有效
发明人： 史婷娜;赵梦圆;林诗雨;曹彦飞;阎彦;夏长亮 -专利权人：浙江大学先进电气装备创新中心;浙江大学
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁同步电机显式模型预测控制的实现方法。构造永磁同步电机显式模型预测控制的控制器，处理生成最优控制序列，从最优控制序列提取最优控制量施加到永磁同步电机的控制系统；根据控制器生成的最优控制序列，计算典型工况下最优控制量和控制系统的闭环传递方程，以闭环传递方程的解作为闭环极点，绘制闭环极点轨迹图，确定理想带，将闭环极点配置到理想带上，进而获得最优的各个权重系数，代入价值函数求解进行最优控制。本发明方法解决了控制系统很难兼顾多个控制性能、很难保证不同工况下的稳定性的问题，简化了步骤并获得了优良的控制性能，同时具有很强的通用性和实用性。
一种永磁同步电机模型预测控制实现方法

[发明专利]一种永磁同步电机参数辨识方法-CN202111544970.4有效
发明人： 史婷娜;汤帅鹏;林治臣;曹彦飞;阎彦 -专利权人：浙江大学先进电气装备创新中心;浙江大学
申请日： 2021-12-16 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于滑模观测器的永磁同步电机参数辨识方法。获得永磁同步电机的初始机械参数和电气参数，通过编码器获得电机的机械角速度和电机的实际机械位置角，采集获得dq两相坐标系下的定子电流；以负载转矩为扩展状态变量构建扩展状态方程，以转速和负载转矩为观测对象构建扩展滑模观测方程，利用扩展滑模观测方程与扩展状态方程做差得到负载转矩偏差与转速偏差间关系式，对负载转矩值进行观测，估计获得转动惯量的观测值。本发明实现了使用一个滑模观测器同时对负载转矩和转动惯量进行简单、快速和高精度辨识。
一种永磁同步电机参数辨识方法

[发明专利]一种永磁同步电机转子位置直接计算方法-CN202310476312.9在审
发明人：叶梦婷;曹彦飞;林治臣;王志强;史婷娜;夏长亮 -专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2023-04-28 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H02P21/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种永磁同步电机转子位置直接计算方法。方法包括：将永磁同步电机的三相定子电流进行坐标转换获得在αβ两相静止坐标系的定子电流，确定转子位置的初始位置区域；坐标转换获得在dq两相同步旋转坐标系下的定子电流；建立定子电流价值目标模型，将d轴定子电流输入，输出转子位置，确定最终估计的位置，实现对永磁同步电机转子位置的直接计算。本发明方法不需要额外的转子位置极性判断，也不需要采用嵌入式迭代的方式滚动寻优估计的转子位置，不需要额外的观测器观测出包含转子位置信息的反电势或磁链，提高了系统带宽，可以有效减少永磁同步电机无位置传感器控制算法的计算量，有利于提高永磁同步电机无位置传感器控制的动态性能。
一种永磁同步电机转子位置直接计算方法

[实用新型]一种电机状态监测设备-CN202320489670.9有效
发明人：李彬华;胡凯波;沈佳晨;李鸿杰;夏志凌;崔娜;宋鹏;史婷娜;於立峰;顾吴垠 -专利权人：浙江浙能兰溪发电有限责任公司;浙江大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01R31/34 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种电机状态监测设备。设备包括传感器单元、信号调理单元、实时处理存储单元、局部放电信号采集单元、局部放电信号分析单元、工控机单元、人机交互硬件单元、通讯单元和空调制冷单元。本实用新型监测设备可以实现电机全寿命周期内的状态监测，集成程度高。监测设备的各硬件单元可拆卸，方便后期维修或升级。
一种电机状态监测设备

[发明专利]蓄电池-超级电容混合电源驱动的无刷直流电机控制方法-CN202310272749.0在审
发明人：曹彦飞;周稳;王宇涵;李晨;史婷娜 -专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H02P6/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种蓄电池‑超级电容混合电源驱动的无刷直流电机控制方法。方法包括：设计满足无刷直流电机电动状态运行和制动状态运行的四种开关矢量；建立转矩预测模型，根据不同开关矢量下转矩参考值与实际值之间的误差大小关系，排序获得各开关矢量的第一优先级排序值；制定系统能量分配规则，排序获得各开关矢量的第二优先级排序值；获得开关矢量的综合优先级排序值，选取综合优先级排序值最小的作为最优矢量，实现无刷直流电机运行控制。本发明方法能够保证无刷直流电机在加速、恒速和制动减速模式下获得良好的转矩控制性能，同时实现蓄电池和超级电容之间的能量合理分配。
蓄电池超级电容混合电源驱动直流电机控制方法

[发明专利]一种融合模型与数据驱动的高速永磁无刷电机换相校正方法-CN202310268681.9在审
发明人：曹彦飞;苏俊洁;王剑;林治臣;史婷娜 -专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02P6/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种融合模型与数据驱动的高速永磁无刷电机换相校正方法。方法包括：构建基于数据驱动的换相补偿角寻优方案；建立换相补偿角模型，输出初始换相补偿角；建立基于禁忌搜索的最优换相补偿角在线搜索策略及其具体规则；动态搜索斩波电路电感电流最小时的最优换相补偿角；对初始换相信号进行校正，实现高速永磁无刷电机的自寻优换相校正。本发明方法动态获得电机不同运行工况下的最优换相补偿角，有效解决了转子位置估计误差、控制回路延时、绕组阻抗特性等因素导致的电流相位滞后问题，实现电机最大转矩电流比控制。此外，融合模型与数据驱动的禁忌搜索方案，保证了最优换相补偿角的搜索效率和质量，加快禁忌搜索算法的收敛速度。
一种融合模型数据驱动高速永磁电机校正方法

[发明专利]级联H桥逆变器驱动的永磁同步电机鲁棒预测控制方法-CN202110522350.4有效
发明人： 史婷娜;姚欢;王志强;张国政;陈炜;夏长亮 -专利权人：浙江大学先进电气装备创新中心
申请日： 2021-05-13 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种级联H桥逆变器驱动的永磁同步电机鲁棒预测控制方法。建立包含参数扰动补偿项的永磁同步电机方程；将电阻、反电动势和参数扰动补偿项整理为一项，再建立扩张状态方程；根据扩张状态方程建立滑模观测器并设置趋近律；根据滑模观测器观测得到带有延时补偿的参考电压矢量；判断参考电压矢量在多电平空间矢量图中所处区域得到最优两矢量及其占空比，从而实现级联H桥逆变器驱动永磁同步电机的鲁棒预测控制。本发明实现了任意电平数下的级联H桥逆变器驱动永磁同步电机的鲁棒模型预测控制，无需永磁同步电机定子电阻参数与永磁体磁链幅值参数，且处理过程与电平数无关。
级联逆变器驱动永磁同步电机预测控制方法

[发明专利]基于解析法的表贴式永磁电机驱动系统场路耦合分析方法-CN202111288041.1有效
发明人： 史婷娜;郑碧凝;张振;阎彦;夏长亮 -专利权人：浙江大学先进电气装备创新中心;浙江大学
申请日： 2021-11-02 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于解析法的表贴式永磁电机驱动系统场路耦合分析方法。根据电机的电压平衡方程，建立电机线电压向量、相电流向量、定子绕组磁链向量的耦合关系；通过磁场解析计算方法建立电机的相电流向量、定子绕组磁链向量、电机结构参数的耦合关系；建立电机线电压向量、相电流向量、电机结构参数的解析关系式；构建集总求解矩阵；求解集总求解矩阵，同时获得当前时间步长的相电流向量和矢量磁位的通解表达式中的所有待定系数向量，进而得到当前时间步长的定子绕组磁链向量并保存，进而对电机的输出转矩及转矩波动率进行分析。本发明能够同时计算相电流及矢量磁位，计算实时性好，能够在保证计算准确性的前提下有效提升计算效率。
基于解析表贴式永磁电机驱动系统耦合分析方法

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