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[发明专利]一种发电机的简化控制集模型预测直接功率控制方法-CN202111237696.6有效
发明人：赵文祥;蒋泽龙;吉敬华;和阳;许德志 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-10-22 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明提出一种双三相永磁同步发电机的简化控制集模型预测直接功率控制方法。该策略将合成电压矢量作为待选矢量，以抑制定子电流谐波。同时根据无差拍原则预测下一时刻的功率，以反电势和给定功率的大小为判断条件，判断目标电压矢量的位置，从而缩小寻优范围、简化控制集，达到减小计算量的效果。在此基础上，针对功率性能，进一步计算矢量最优作用时间来抑制相电流谐波以及功率脉动。本发明在保持较好稳态性能的同时，提升了动态响应速度，并有效降减轻计算负担。
一种发电机简化控制模型预测直接功率方法

[发明专利]一种用于双三相永磁电机的无参数模型预测电流控制方法-CN202111432380.2有效
发明人：赵文祥;崔佳;吉敬华;陶涛;和阳;黄林森 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-11-29 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H02P6/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于双三相永磁电机的无参数模型预测电流控制方法，涉及多相电机控制技术领域。本发明的双三相永磁电机由两套三相绕组，空间相移30度组成且由六相电压源型逆变器进行驱动。本发明采用超局部模型理论重构电机数学模型；采用递归最小二乘法辨识上述模型中的相关参数；根据无差拍占空比计算原则获得12个虚拟电压矢量在每个电周期作用的比例；利用价值函数遍历筛选出最优电压矢量以产生PWM；将得到的各相开关信号输入到逆变器中进行电机控制。本发明在采用重构的预测模型后，完全避免电机参数，且优化了备选矢量的幅值，扩大了调制范围，不仅提高了传统预测控制的鲁棒性，同时兼顾了系统的稳定性。
一种用于三相永磁电机参数模型预测电流控制方法

[发明专利]无位置传感器内置式永磁同步电机的最大转矩电流比控制-CN202111006279.0有效
发明人：赵文祥;刘桓;吉敬华;和阳;陶涛 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-08-30 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明提出了一种无位置传感器内置式永磁同步电机IPMSM的最大转矩电流比控制MTPA控制方法，该方法为基于虚拟信号和高频脉振信号注入的无位置传感器内置式永磁同步电机(Interior Permanent Magnet Synchronous Motor,IPMSM)最大转矩电流比(Maximum Torque Per Ampere,MTPA)控制。通过向估计d轴注入高频电压信号，从高频电流中提取出零低速下的转子位置信息实现无位置传感器控制。同时，分别向估计dq轴上注入直流信号，计算出相应的功率追踪MTPA工作点，降低系统铜耗从而提升系统效率。本发明能够同时实现无位置传感器控制和MTPA控制，并且由于两种控制算法都是通过信号注入的方式对电机参数扰动具有一定的鲁棒性。
位置传感器内置永磁同步电机最大转矩电流控制

[发明专利]一种双三相永磁同步发电机稳压控制方法-CN202110976077.2有效
发明人：赵文祥;郝亮;吉敬华;和阳;许德志;王玉雪 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-08-24 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相永磁同步发电机新型稳压控制方法，新型稳压控制策略由交轴电流计算和电容储能比例积分控制器构成，生成交轴电流内环的参考值；利用直流母线能量和功率交换数学模型，得到交轴电流计算公式，由直流母线电容的充电功率和负载功率构成；考虑到实际系统存在损耗，简化的公式计算存在一定误差，利用电容储能比例积分控制器补偿，提升母线电压控制精度；四维空间下的电流内环均采用比例积分控制器，电流内环的输出经过交直轴解耦、坐标变换，采用最大四矢量空间电压矢量调制，控制整流器桥臂的开关。本发明能够有效地加快母线电压恢复速度，降低母线电压波动幅值，实现双三相永磁同步发电机系统直流母线电压的高性能控制。
一种三相永磁同步发电机稳压控制方法

[发明专利]一种双三相电机容错直接转矩控制系统及其方法-CN202111598719.6有效
发明人：赵文祥;黄林森;吉敬华;陶涛;和阳;凌金诚;杜育轩;邱先群 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： H02P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种双三相电机容错直接转矩控制系统及其方法，涉及多相电机控制技术领域。为提高双三相电机的开路故障容错能力，两套绕组的中性点分别连接到额外的两个桥臂，当双三相电机正常工况运行时，增加的桥臂保持关闭状态，电机可采用正常工况控制策略，保留了双中性点配置下的双三相电机对3k次谐波电流的抑制能力。缺相故障发生时，启用缺相故障绕组对应中性点桥臂并运行提出的直接转矩控制策略，提高了双三相电机的容错能力。本发明还引入了两套绕组的转矩分配系数，可以灵活的调整两套绕组的相电流幅值。并且本发明对故障下三次谐波反电动势产生的谐波转矩进行补偿，显著提升了故障下的运行性能。
一种三相电机容错直接转矩控制系统及其方法

[发明专利]一种考虑删失数据的电机定子绝缘可靠性评估方法-CN202310602449.4在审
发明人：田伟;高坤;吉敬华 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑删失数据的电机定子绝缘可靠性评估方法。包括以下步骤：S1：获取电机实际退出运行时所有数据；S2：在威布尔分布模型的基础上，利用平均秩次法，并综合最小二乘估计法求解模型尺度参数、形状参数，所得参数估计值作为迭代初始值；S3：将步骤S2中所得迭代初始值代入改进后平均秩次法中，并求出新平均秩次及新经验分布函数，再通过最小二乘估计法求解新尺度参数、形状参数的参数估计值；S4：将步骤S3所得参数估计值重新代入改进后平均秩次法中。此时迭代所得值为最终模型参数估计值。本发明解决了现有对电机定子绝缘可靠性评估方法中仅考虑到电机的故障状态，可对电机定子绝缘可靠性进行评估。
一种考虑数据电机定子绝缘可靠性评估方法

[发明专利]一种电磁感生型永磁无刷双转子电机-CN202310619692.7在审
发明人：曾煜;赵文祥;吉敬华 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02K16/02 文献下载
摘要：本发明公开一种电磁感生型永磁无刷双转子电机，所述电机包括定子、短路环感应器(转子)和永磁转子。定子放置电枢绕组，用于处理两个机械端口间的功率差和转速差；短路环感应器是通过不同尺寸和形状的导条相互连接、组合、嵌套，感应出不同幅值、相位的短路电流，进而实现磁场极对数转换；短路环感应器嵌套在铁心内部，分别与电枢磁场、永磁磁场耦合，通过感应电流实现电生磁式(电路‑磁路)的磁场极对数转换；短路环转子铁心内外开槽，存在极靴，降低气隙磁阻的同时，减少漏磁；永磁转子根据不同的永磁体形态特征与布局方式，产生不同的拓扑结构(表贴式、内置式、辐条式等)，并与短路环感应器协同进行机械能的输入与分配。
一种电磁感生永磁无刷双转子电机

[发明专利]一种模块化双三相永磁电机及其绕组设计方法-CN202111116153.9有效
发明人： 吉敬华;孙玉华;赵文祥;凌志健;田伟 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-09-23 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： H02K1/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种高可靠性的模块化双三相永磁电机及其绕组设计方法，属于永磁电机领域。永磁电机采用三相绕组结构制约了其在故障状态下的容错运行能力，而传统的双三相绕组不仅受限于特定的槽极配合，而且两套绕组存在空间交叠，相间耦合严重。本发明提出一种模块化双三相绕组结构，每套三相绕组独立的分布于一个模块单元，两套绕组在空间上不存在交叠；通过定子模块化偏移技术，减小电机的转矩脉动，提高电机的运行品质；定子主体采用硅钢片材料，模块化定子齿采用高磁饱和的钴铁合金材料，避免偏移后导致的局部饱和。本发明的优点在于拓宽了高可靠性的双三相绕组结构应用范围，两套三相绕组在磁路上实现了模块化设计，有效地提升电机容错能力。
一种模块化三相永磁电机及其绕组设计方法

[发明专利]一种表贴式永磁电机电磁力及振动建模方法-CN202310551257.5在审
发明人：赵文祥;刘童;吉敬华;曹东辉 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-16 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种表贴式永磁电机电磁力及振动建模方法，属于电磁场和结构力学结合的计算领域。首先，针对表贴式永磁电机中的不同区域分别建立剖分网络模型、规则磁路模型以及离散化的等效磁源和磁导混合模型；其次基于结构拓扑空间位置关系连接各区域模型，建立电机的离散化等效磁网络完整模型，引入非正弦高频电流谐波为模型输入激励，联立求解全局非线性矩阵方程，求解气隙网格节点磁密，计算电机的气隙电磁力密度；然后将计算得到的电磁力密度转换为定子齿面的集中力，基于电机定子及机壳的模态和静态位移特征得到振动传递函数；最后基于离散化等效磁网络计算得到的电磁力和振动传递函数完成振动计算。
一种表贴式永磁机电磁力振动建模方法

[发明专利]一种基于离散型超螺旋滑模观测器的双三相电机的控制方法-CN202310609599.8在审
发明人：田伟;赵成骜;吉敬华 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： H02P23/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于离散型超螺旋滑模观测器的双三相电机的控制方法，涉及电机控制领域。本发明主要包括如下步骤：建立了旋转坐标系下双三相永磁同步电机的数学模型，构建了离散型超螺旋滑模观测器，利用离散型超螺旋滑模观测器(STO)和PLL锁相环获取电机的转速与转子角度，在超螺旋滑模观测器中加入模糊算法，通过模糊规则得到变化的滑模，再通过PLL锁相环得到电机估计转速和估计转子角度。
一种基于离散超螺旋观测器三相电机控制方法

[发明专利]一种五相永磁同步电机的渐进式准容错控制方法及其实现装置-CN202310470446.X在审
发明人： 吉敬华;杜育轩;赵文祥;陶涛 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-04-27 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： H02P21/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种五相永磁同步电机的渐进式准容错控制方法及其实现装置。该方法包括接收指令系统发出的渐进式准容错控制策略开始指令、相电流渐进深度及总的渐进时间；基于磁动势不变原则，构建五相永磁同步电机的渐进式空间电压矢量解耦矩阵及其逆矩阵；实时采集五相永磁同步电机的相电流和转子位置信息，通过坐标变换获得旋转坐标系下的参考电流，并将参考电流与给定电流之间的差值输入调节器以得到参考电压矢量；利用载波调制策略将参考电压矢量产生的脉冲波形作用在开关管上，从而实现五相永磁同步电机的渐进式准容错控制。实现装置包括与方法步骤相对应的程序单元。本发明提升了电机驱动系统的可靠性，并有助于减少设备维修成本。
一种永磁同步电机渐进容错控制方法及其实现装置

[发明专利]一种降低永磁电机振动的混合永磁体结构设计方法-CN202310293776.6在审
发明人：赵文祥;何庆军;田伟;孙玉华;吉敬华 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种降低永磁电机振动的混合永磁体结构设计方法，解决了永磁电机振动过大的问题。该方法是采用两种或多种剩磁密度不同的永磁材料，采用合适的参数组合成所需混合永磁体，充磁时对混合永磁体采用最大剩磁密度进行充磁。永磁电机采用混合永磁体结构后，可显著降低永磁磁场谐波含量，提升电机气隙磁场正弦度，进而削弱由永磁磁场作用产生的低空间阶次径向电磁力密度，降低电机电磁振动，明显改善电机振动过大的问题。
一种降低永磁电机振动混合永磁体结构设计方法

[发明专利]一种双三相永磁同步电机模型预测转矩控制方法-CN202110793831.9有效
发明人：赵文祥;任竹金;陶涛;吉敬华;和阳;王化南 -专利权人：江苏大学
申请日： 2021-07-14 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多矢量连续优化策略的双三相永磁同步电机模型预测转矩控制方法，属于多相永磁同步电机模型预测控制技术领域。该方法包括以下步骤：合成虚拟电压矢量作为候选电压矢量来抑制谐波电流，两步评估候选电压矢量以减少寻优过程的遍历次数；计算代价函数最小化的相邻电压矢量占空比以合成新的电压矢量，并引入负载角将转矩考虑在内；计算插入零矢量后合成电压矢量的作用时间以扩展电压矢量调制范围，进一步抑制转矩脉动；最后在载波调制过程使用锯齿波替代传统三角载波，避免开关序列中心化处理，利于降低谐波含量。本发明能够有效抑制谐波电流并降低转矩脉动，极大的提高了双三相永磁同步电机模型预测转矩控制方法的控制性能。
一种三相永磁同步电机模型预测转矩控制方法

[发明专利]一种五相永磁电机连续调制容错双随机低振噪控制方法-CN202310141363.6在审
发明人：陶涛;赵文祥;康梅;吉敬华;和阳;凌志健;田伟 -专利权人：江苏大学
申请日： 2023-02-17 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： H02P21/05 文献下载
摘要：本发明公开一种五相永磁电机连续调制容错双随机低振噪控制方法。方法的实施主要包括建立降阶解耦矩阵，利用构建的降阶解耦矩阵，建立五相永磁电机单相绕组开路后的数学模型；合成五相电机一相开路下的虚拟电压矢量集，以虚拟电压矢量集为基础矢量，建立容错多矢量调制方法，降低容错运行时的相电流边带谐波，抑制低频振动和噪声；采用变延时SVPWM，使得开关周期Ts随机变化，同时将一个开关周期内两个零矢量作用时间随机分配，构成随机零矢量—变延时SVPWM算法，将开关频率及其整数倍处的谐波分散到指定的频域内，抑制容错运行时的高频振动和噪声。最终实现了电机在一相开路故障状态下的低振噪容错运行。
一种永磁电机连续调制容错随机低振噪控制方法

[发明专利]一种碳化硅MOSFET的栅极驱动器-CN201910802107.0有效
发明人：赵文祥;黄林森;杜育轩;邱先群;晋世博;王恒;吉敬华 -专利权人：江苏大学
申请日： 2019-08-28 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： H03K17/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种碳化硅MOSFET的栅极驱动器，包括驱动逻辑控制电路，短路故障检测电路、驱驱动模块1、驱动模块2、驱动模块3、驱动模块4。本发明通过集成4个驱动模块，分别控制碳化硅MOSFET不同时刻的栅极电压变化，实现了开通栅极电平变化方式、关断栅极电平变化方式、软关断栅极电平变化可配置，实现对碳化硅MOSFET导通沟道宽度的控制，减小了开通时刻出现短路故障的短路电流，提高了碳化硅MOSFET工作的可靠性。
一种碳化硅 mosfet 栅极驱动器

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