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公开(公告)号：CN116470786B
公开(公告)日：2024-10-18
申请号：CN202310497784.2
申请日：2023-05-05
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供的一种用于电火花加工的开关电容式脉冲电源，包括：开关电容式升降压电路、直流电压源、FPGA控制电路、驱动电路，所述开关电容式升降压电路用于电火花加工的间隙击穿与加工放电，所述直流电压源用于输出直流电压为开关电容式升降压电路供电，所述FPGA控制电路用于为驱动电路提供控制信号，所述驱动电路用于对FPGA输出的控制信号进行放大后控制开关电容式升降压电路中开关管的导通与关断。本发明可以实现升降压功能，解决高低压复合结构拓扑复杂、单级式脉冲电源存在输出电容的问题，并且具有没有右半平面零点、控制电路简单、动态响应快、电感电流等于负载电流、加工效率高和开关管应力小等优点。
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公开(公告)号：CN118413123A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410576044.2
申请日：2024-05-10
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了考虑寄生参数的电火花脉冲电源电流预测控制策略，通过对开关电容式脉冲电源中的输入电压、输出电压、电感电流的平均值进行闭环反馈控制，在控制电路中计算出开关管的占空比，并将计算出的占空比与三角载波信号比较生成PWM信号，从而通过驱动电路控制开关管的开关动作使得电感电流到达设定好的电流基准值。本发明提出的控制策略能够迅速预测电流达到稳态时所需的占空比，具有高动态响应的优点。该策略采用三角载波信号调制方法，能有效抑制电路中的次谐波振荡，从而提升脉冲电源的稳定性。此外，该策略还能够计算出寄生参数对电路的影响，进一步增强了系统的控制精度，在间隙寄生参数发生变化时，可以闭环控制电流保持在电流基准值。
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公开(公告)号：CN116667638B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202310624050.6
申请日：2023-05-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了基于ZVS四开关Buck‑Boost电路的线性‑非线性峰值电流控制策略。在电感电流、输入电压、输出电压进行反馈闭环控制的基础上，根据线性补偿网络给出的峰值电感电流参考信号与软开关电流正基准信号，计算电路单个开关周期内各个阶段的时间，进而控制开关管的开关动作使得电路进入稳态。本发明在四开关Buck‑Boost电路启机或负载发生较大跳变等扰动较大的情况下，峰值电流参考信号能快速跟随输出电压产生变化。本发明公开的线性‑非线性峰值电流控制策略具有较强稳定性，能够实现对负载变化的快速跟随，同时具有很强的抗扰动能力。
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公开(公告)号：CN114024464B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111146165.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源单周期控制的动态调节策略，通过预测开关管的占空比，使电路快速进入稳态，从而解决单周期非线性控制的超调和次谐波震荡问题。电火花脉冲电源主功率拓扑为Buck电路，采样电路对输入电压信号、输出电压信号和输出电流信号进行实时采样并送进FPGA中，FPGA判断电路状态并根据动态调节策略预测电路进入稳态所需要的占空比。该方法根据电流采样值与参考值的差值，判断电路状态，电路在电流动态调节阶段或次谐波震荡状态时启动动态调节策略，调整电流波形。该方法能有效去除超调引起的电流波形尖刺，改善加工质量，同时快速解决电流的震荡，维持输出稳定。
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公开(公告)号：CN114024463B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111143817.0
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于中走丝脉冲电源的均流方法及其控制方法，包括电压采样电路、电流采样电路、FPGA数字控制器及主功率电路。针对“割一”加工方式进行设计，第一刀是对工件进行切割。第一刀加工时主电路上管以及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，FPGA控制四路电路同时导通，当上升到FPGA中设定的电流阈值时，FPGA通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，FPGA控制四路电路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序的控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到加工电流的精确控制，减小加工电流纹波，防止电路单路过热，保证了工件表面的光洁度及电源运行的稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114888373B
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202210618174.9
申请日：2022-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种用于电火花加工的三电平BUCK脉冲电源，包括直流源、FPGA控制电路、驱动回路和三电平BUCK主功率电路，所述直流源将交流电压输出为可调节的直流电压给三电平BUCK主功率电路供电，所述FPGA控制电路输出PWM控制信号，所述驱动电路将PWM控制信号放大后产生驱动信号控制三电平BUCK主功率电路中开关管的通断，所述三电平BUCK主功率电路连接机床间隙实现放电加工。本发明的三电平BUCK主功率拓扑在两个开关管都导通的过程中，三电平BUCK主功率拓扑可使系统的开关频率等效提高，大大降低了电压和电流纹波，降低了对开关管、滤波电感和输出滤波电容选型要求，提高脉冲电源的功率密度和可靠性。
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公开(公告)号：CN116629022A
公开(公告)日：2023-08-22
申请号：CN202310738078.2
申请日：2023-06-21
Applicant: 南京理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/17 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于分形理论的滚珠丝杠副接触变形改进计算方法，应用于滚珠丝杠副承载性能技术领域，其中包括：基于分形理论、微观接触力学理论以及余弦函数对微凸体弹塑性阶段研究三者共同构建了微凸体接触模型；基于Hertz接触理论、hornton弹塑性接触理论和屈服特性Mises准则，构建宏观层面滚珠丝杠副变形模型；结合有效滚珠数对宏观层面滚珠丝杠副变形模型进行优化；建立滚珠丝杠副接触变形整体计算模型。本发明提高了滚珠丝杠副变形过程中变形量计算的准确性，更好的指导相关功能部件的工艺和设计应用。
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公开(公告)号：CN116566201A
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202310624379.2
申请日：2023-05-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种四管Buck‑Boost变换器电流预测控制方法。该方法首先建立闭环控制，通过控制开关管的占空比控制输出电压给定参考值，同时实现零电压开关，具体包括：根据应用场合，设置主功率电路的参数；对输入电压、输出电压与电感电流进行采样，计算变压比k；将k与临界变压比kb比较，判断最大功率点对应的电路模态；计算最小占空比Dmin、临界占空比Db和最大功率点占空比DPmax；根据电路模态，对PI补偿器输出的补偿占空比DPI约束得到占空比DT；根据DT，判断变换器工作模态；计算开关管的占空比，并将生成的PWM信号送给四个开关管，实现零电压开关；重复上述步骤进行下一个周期。本发明能在负载变化时限制移相占空比进而提高四管Buck‑Boost变换器的效率。
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公开(公告)号：CN116275322A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310132222.8
申请日：2023-02-17
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明提供的基于三电平Cuk电路的电火花加工脉冲电源及加工方法包括：三电平Cuk主功率电路、直流电压源、FPGA控制电路、驱动电路，三电平Cuk主功率电路用于连接电火花加工间隙实现放电加工，直流电压源用于输出可调节的直流电压为三电平Cuk主功率电路供电，FPGA控制电路用于产生PWM信号进入驱动电路，驱动电路用于将PWM信号处理后产生驱动信号控制三电平Cuk主功率电路开关管的导通与关断。本发明使系统的开关频率等效提高，大大降低了电压和电流纹波，降低了对开关管、滤波电感和输出滤波电容的选型要求，同时可以满足电火花加工脉冲电源输出高低压复合的要求，高效可靠的满足对于电火花加工脉冲电源的要求。
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公开(公告)号：CN116257094A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310231074.5
申请日：2023-03-13
Applicant: 南京理工大学
IPC: G05D13/62
Abstract: 本发明公开了一种面向风电机组MPPT的改进最优跟踪转子控制方法，包括以下内容：基于传统OTR方法的基本原理，风电机组控制器在电磁转矩指令中引入气动转矩与最优转矩之差的补偿回路，根据当前风速测量值与风轮加速度信号对补偿回路中的补偿系数进行动态调整，以此来调节不同风速下的转矩误差补偿量，从而重点增强风电机组在高风速区域的MPPT性能。相比于采用恒定补偿系数的传统OTR方法，本发明所提方法能够以较小的载荷代价获得较多的风能捕获量。
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