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公开(公告)号：CN102102704B
公开(公告)日：2013-01-23
申请号：CN201110003826.X
申请日：2011-01-10
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开一种五自由度交流主动磁轴承a阶逆系统解耦控制器构造方法，先将Clark逆变换和电流跟踪逆变器依次连接构造成的电流跟踪逆变器和双极性开关功率放大器分别串接五自由度交流主动磁轴承后共同组成复合被控对象；通过建立复合被控对象的数学模型构造α阶逆系统并在复合被控对象之前串接α阶逆系统后形成伪线性系统，对5个线性积分子系统分别设计相应的四个径向位置控制器和一个轴向位置控制器后组成线性闭环控制器；最后将线性闭环控制器、α阶逆系统、电流跟踪逆变器及双极性开关功率放大器共同构造成五自由度交流主动磁轴承α阶逆系统解耦控制器，对该磁轴承位置独立解耦控制，使系统获得良好的控制性能以及抗负载扰动能力。
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公开(公告)号：CN117631532A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311368150.3
申请日：2023-10-20
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提供一种基于干扰因子的车载磁悬浮飞轮电池系统高安全稳定控制方法，在安全工况干扰时，将位移参考信号与实际位移信号求差，输入融合巴特沃斯滤波器模糊自抗扰控制模块，得到控制电流；控制电流包括径向控制电流、扭转控制电流和轴向控制电流，径向控制电流和扭转控制电流经Clark逆变换、轴向控制电流经功率放大后分别进行补偿，得到径向线圈和扭转线圈的三相控制电流以及轴向线圈的控制电流，该控制电流一方面控制相应的线圈，另一方面输入多新息扩展卡尔曼滤波预测模块，输出实际位移信号；在危险工况干扰时，将工况识别与安全判定模块的输出信号切断。本发明可以提高系统的稳定性、鲁棒性与抗干扰能力。
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公开(公告)号：CN113281996B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202110362971.0
申请日：2021-04-02
申请人： 江苏大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明提供了一种车载磁悬浮飞轮电池系统的控制方法，x、y轴方向的位移预测值，一方面与位移参考值进行比较，得到误差，经PID模块、力电转换器、Clark变换、逆变器，产生三相电流实际值，控制飞轮转子稳定悬浮；另一方面，x、y轴方向的位移预测值与其被采集到的时刻相对应，构成原始信号，经VMD分解后，得到输出IMF信号的模态分量和中心频率，经神经网络模块，输出包含转子裂纹信息的数据。本发明既可以实现低成本的检测正常工况下无传感器技术检测飞轮转子的实时位移，又可以借助该位移去探测飞轮故障工况下飞轮转子的裂纹故障状态，避免了分散控制导致控制效率低、分散等弊端，保证了安全性，同时实现高效、低成本运行。
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公开(公告)号：CN112821826B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110007208.6
申请日：2021-01-05
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提供了一种多维一体的车载磁悬浮飞轮电池控制系统，属于车载飞轮电池控制技术领域。本发明将电流规整模块处理后电流信号作为支持向量机位移预测模块的输入信号，支持向量机位移预测模块的输出信号、模糊PID交叉反馈控制模块和神经网络逆解耦控制模块输出且经累加和坐标系转换模块处理后的信号作为改进零功率控制模块的输入信号，支持向量机位移预测模块输出的位移信号、改进零功率控制模块的输出信号作为线性闭环控制器的输入信号，线性闭环控制器的输出作为模糊PID交叉反馈控制模块和神经网络逆解耦控制模块的输入信号。本发明精简了整个系统的复杂性，实时响应特性大大提高，不仅可以抑制陀螺效应，提高稳定性，又降低能耗和成本。
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公开(公告)号：CN109831056B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201910072060.7
申请日：2019-01-25
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开一种电动汽车用虚拟轴式磁悬浮飞轮储能装置，飞轮转子具有自下而上依次紧密固定连接且外径相同的下部圆环体、主圆柱体、上部圆环体和径向/扭转转子轭，主圆柱体正中间的上表面同轴固定连接中心圆柱体，中心圆柱体上表面的正中间同轴固定连接长圆柱顶，长圆柱顶的上端向上同轴穿过五自由度磁轴承的静止部分；下部圆环体和中心圆柱体都是实心圆盘，在上部圆环体和中心圆柱体之间形成一圈环形槽，该环形槽内同轴心地嵌有五自由度磁轴承的旋转部分，在主圆柱体和下部圆环体之间形成圆柱形凹槽，该圆柱形凹槽内同轴心地嵌有所述的电机导体板；可以很好的抑制陀螺效应，实现高稳定性、高集成度和高承载力。
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公开(公告)号：CN108547867B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201810217806.4
申请日：2018-03-16
申请人： 江苏大学
IPC分类号： F16C32/04
摘要： 本发明公开一种轴向自回路的三自由度球形混合磁轴承，转子外从上往下依次地同轴套有上部轴向定子、上部环形永磁体、径向定子、下部环形永磁体和下部轴向定子，上部轴向定子和下部轴向定子均是由上部圆盘、中部圆盘和接收盘沿轴向连接组成，每个上部圆盘的内端面均沿径向向内延伸一个锥形盘，在转子上下端面和对应的锥形盘之间设有小圆盘，小圆盘紧贴于对应的锥形盘的上下表面，上方的小圆盘位于转子上端面上方，下方的小圆盘位于转子下端面的下方；上下两个小圆盘与转子端面之间均留有轴向气隙，控制磁通通过回程气隙进入接收盘，轴向形成自回路，无需在转子上加装推力盘，优化转子转速且减小轴向磁场和径向磁场的耦合。
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公开(公告)号：CN110165821A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910384604.3
申请日：2019-05-09
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种新型卧式自抽真空室高集成度飞轮储能装置，由外壳形成真空腔，真空腔内上端是通过托架与外壳固定连接的三自由度磁轴承，其包括径向磁轴承、轴向磁轴承和永磁体；三自由度磁轴承的下端为飞轮转子，单绕组外转子无轴承电机位于飞轮转子的下端，其转子装嵌在飞轮转子下表面的环形凹槽内，定子通过支架固定在外壳下端，因此通过三自由度磁轴承配合单绕组外转子无轴承电机实现了飞轮转子的五自由度平衡，简化了控制方式，提高了集成度；外壳上端设有一卧式复合真空泵，真空泵为左右镜像对称的双转子结构，提高了真空度和抽速。
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公开(公告)号：CN109194222A
公开(公告)日：2019-01-11
申请号：CN201810902927.2
申请日：2018-08-09
申请人： 江苏大学
IPC分类号： H02P21/05 , H02P21/00 , H02P25/098 , H02P25/08
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮开关磁阻电机二阶滑模控制方法，转速环采用基于超螺旋算法的二阶滑模速度控制器，选取转速误差构造滑模面，并结合磁悬浮开关磁阻电机机械方程，得到参考转矩使电机达到预定转速；位移环采用基于改进超螺旋算法的二阶滑模位移控制器，引入位移高阶误差导数使超螺旋算法适用于二阶系统，结合线性补偿项改进超螺旋算法，得到参考悬浮力 使电机转子位移趋近于0。本发明采用基于超螺旋算法的二阶滑模速度控制器和基于改进超螺旋算法的二阶滑模位移控制器，提高了磁悬浮开关磁阻电机调速精度及转子悬浮精度，解决了转速抖振及位移抖振问题，对系统不确定扰动具有较强鲁棒性，便于工程实现。
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公开(公告)号：CN107218298B
公开(公告)日：2018-12-14
申请号：CN201710622933.8
申请日：2017-07-27
申请人： 江苏大学
IPC分类号： F16C32/04
摘要： 本发明公开一种车载飞轮电池用恒流源偏置三自由度球面混合磁轴承，转子外从上往下依次同轴套有径向定子、恒流源定子和轴向定子；恒流源定子上端面和下端面分别与径向定子轭部和轴向定子固定相接，恒流源定子内装有恒流源线圈；转子下端紧密套有拉力盘，轴向定子内腔中置放紧贴其内壁的轴向控制线圈；径向定子轭部沿圆周方向均匀布置三个径向定子极，每个径向定子极上绕有径向控制线圈，每个径向定子极的内端极靴内表面为凹球面，转子的凸球体的侧面是凸球面，凹球面在径向上正对着凸球面，采用恒流源定子代替永磁体以提供偏置磁通，既可提供径向偏置磁通，也可提供轴向偏置磁通；定转子都采用球面结构，降低定子磁极对转子产生的干扰力矩。
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公开(公告)号：CN108988517A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810788030.1
申请日：2018-07-18
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种轴向悬浮开关磁阻电机，电机的转矩系统采用三相12/8极结构，每个定子凸极上仅有一套线圈，每套线圈独立控制，结构简单，紧凑；转子由转子凸极和转子轭共同组成。电机的悬浮系统由上、下两个定子组成，上定子包括环形内磁极、环形外磁极和环形内磁极，下定子结构与上定子结构一致。悬浮系统与转矩系统共用一个转子，该转子外套在转轴上，转子与上定子、下定子之间均留有工作气隙；环形外磁极与环形内磁极之间开有轴向环形槽，槽内绕有控制线圈。实现了开关磁阻电机转子轴向上的悬浮，很大程度上减小了外界磨损，使开关磁阻电机的稳定运行得到了保证。
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