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公开(公告)号：CN109301922B
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN201811206397.4
申请日：2018-10-17
申请人： 东北大学
摘要： 本发明公开一种基于直流支撑技术的工业驱动电源不间断保护装置，包括电压电流检测单元、电源管理单元、直流供电单元、执行切换单元、通讯显示单元和单片机主控单元。本装置通过电压电流检测单元检测电网电压电流的状态，在电网电能质量下降时，利用电源管理单元提供的后备电源为负载线圈供电。本装置的直流供电单元可以为不同容量的负载提供大小可调的直流电压，大大提高了装置的适用范围。本装置的切换单元采用基于IGBT的无隙换流结构，通过平滑续流方式避免了断流情况的发生，提高了切换可靠性。同时本装置的通讯显示单元，支持数据库查询功能，不仅能够查询原始的电压、电流、频率、波形等数据，还可以查询历史发生的故障。
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公开(公告)号：CN110661463A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910903030.6
申请日：2019-09-24
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供一种适用于磁悬浮球形电机的分数阶PID滑模观测器设计方法，涉及无位置传感器技术领域。该方法首先采集磁悬浮球形电机三相电流值和三相电压值，进而构建滑模观测器的数学模型；利用构建的滑模观测器数学模型计算磁悬浮球形电机在两相静止坐标系下的反电动势和定子电流估计值；同时以定子电流估计值的误差作为滑模面，构造滑模观测器的切换函数，并采用Prelu函数作为滑模观测器开关函数；然后利用分数阶PID对滑模观测器的切换函数中的滑模增益进行参数调节和整定；并由计算得到的反电动势得到真实转子电角度和电角速度的估计值。本发明方法有效的抑制了磁悬浮球形电机滑模观测器的抖振，能够设计出稳定的滑模观测器。
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公开(公告)号：CN110552961B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201910862649.7
申请日：2019-09-12
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供一种基于分数阶模型的主动磁轴承控制方法，涉及轴承控制技术领域。该方法在有限元分析的建立的磁悬浮轴承系统整数阶模型上采用闭环频域辨识的方法建立磁悬浮轴承系统的分数阶模型，并通过非线性最小二乘法得到基于确定结构下的最优模型；设计的分数阶PID控制器通过量子粒子群算法来得到分数阶参数的全局最优解，并利用oustaloup滤波器近似法来对分数阶微积分算子在所选频段内的有理近似，实现分数阶PID控制器的设计；最后基于分数阶PID控制器使磁悬浮轴承稳定悬浮。本发明方法能够明显改善涡流及磁滞损耗导致驱动电流与电磁力之间相位滞后对控制系统的影响，实现对磁悬浮轴承系统稳定、快速、精确的控制。
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公开(公告)号：CN110518888B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN201910852931.7
申请日：2019-09-10
申请人： 东北大学
IPC分类号： H03F3/217 , H03F3/213 , H03F1/02 , H03F1/26 , H03F1/30 , G05B19/042 , G01R19/25 , G01R25/00 , H02P27/08 , H02P25/02
摘要： 本发明提供一种用于磁悬浮电机的开关功率放大器，涉及磁悬浮电机技术领域。本发明包括控制电路、驱动电路、两相三桥臂主电路、采样电路、滤波电路；控制电路包括DSP中央处理模块、FPGA模块；所述DSP中央处理模块包括AD转换器、控制算法模块；AD转换器与控制算法模块相连接；控制算法模块与FPGA模块相连接；FPGA模块包括数据锁存模块和n个PWM模块，数据锁存模块与n个PWM模块的输入端相连接；PWM模块的输出端与驱动电路的输入端相连接；驱动电路与两相三桥臂主电路相连接；两相三桥臂主电路与采样电路相连接；采样电路与滤波电路相连接；所述滤波电路的输出端与DSP控制器的AD转换接口相连接。该发明集成度更高、体积小、重量轻，实现了低能耗的要求。
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公开(公告)号：CN110657159A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910903028.9
申请日：2019-09-24
申请人： 东北大学
IPC分类号： F16C32/04
摘要： 本发明提供一种磁悬浮轴承稳定控制装置及方法，涉及电力电子技术领域。该装置及方法，将通过位移传感器和电流传感器采集的磁悬浮轴承位置信号和电流信号经过硬件滤波电路传到DSP芯片，进而确定磁悬浮轴承工作的状态；当位移传感器检测到的磁悬浮轴承的位置信息与参考值的差值大于等于阈值时，DSP芯片运行于第I种模式，控制MOSFET开通关断，实现对磁轴承的位置进行快速的调节；当位移传感器检测到磁悬浮轴承的位置信息与参考值的差值小于阈值时，DSP芯片运行于第II种模式，抑制磁悬浮轴承线圈电流的纹波；同时对第II种模式中控制方法进行补充，防止第II种模式调节失控。通过多模式的切换，降低磁悬浮轴承线圈电流纹波，使磁轴承稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN110552961A
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201910862649.7
申请日：2019-09-12
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供一种基于分数阶模型的主动磁轴承控制方法，涉及轴承控制技术领域。该方法在有限元分析的建立的磁悬浮轴承系统整数阶模型上采用闭环频域辨识的方法建立磁悬浮轴承系统的分数阶模型，并通过非线性最小二乘法得到基于确定结构下的最优模型；设计的分数阶PID控制器通过量子粒子群算法来得到分数阶参数的全局最优解，并利用oustaloup滤波器近似法来对分数阶微积分算子在所选频段内的有理近似，实现分数阶PID控制器的设计；最后基于分数阶PID控制器使磁悬浮轴承稳定悬浮。本发明方法能够明显改善涡流及磁滞损耗导致驱动电流与电磁力之间相位滞后对控制系统的影响，实现对磁悬浮轴承系统稳定、快速、精确的控制。
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公开(公告)号：CN110518888A
公开(公告)日：2019-11-29
申请号：CN201910852931.7
申请日：2019-09-10
申请人： 东北大学
IPC分类号： H03F3/217 , H03F3/213 , H03F1/02 , H03F1/26 , H03F1/30 , G05B19/042 , G01R19/25 , G01R25/00 , H02P27/08 , H02P25/02
摘要： 本发明提供一种用于磁悬浮电机的开关功率放大器，涉及磁悬浮电机技术领域。本发明包括控制电路、驱动电路、两相三桥臂主电路、采样电路、滤波电路；控制电路包括DSP中央处理模块、FPGA模块；所述DSP中央处理模块包括AD转换器、控制算法模块；AD转换器与控制算法模块相连接；控制算法模块与FPGA模块相连接；FPGA模块包括数据锁存模块和n个PWM模块，数据锁存模块与n个PWM模块的输入端相连接；PWM模块的输出端与驱动电路的输入端相连接；驱动电路与两相三桥臂主电路相连接；两相三桥臂主电路与采样电路相连接；采样电路与滤波电路相连接；所述滤波电路的输出端与DSP控制器的AD转换接口相连接。该发明集成度更高、体积小、重量轻，实现了低能耗的要求。
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公开(公告)号：CN110661463B
公开(公告)日：2021-03-09
申请号：CN201910903030.6
申请日：2019-09-24
申请人： 东北大学
摘要： 本发明提供一种适用于磁悬浮球形电机的分数阶PID滑模观测器设计方法，涉及无位置传感器技术领域。该方法首先采集磁悬浮球形电机三相电流值和三相电压值，进而构建滑模观测器的数学模型；利用构建的滑模观测器数学模型计算磁悬浮球形电机在两相静止坐标系下的反电动势和定子电流估计值；同时以定子电流估计值的误差作为滑模面，构造滑模观测器的切换函数，并采用Prelu函数作为滑模观测器开关函数；然后利用分数阶PID对滑模观测器的切换函数中的滑模增益进行参数调节和整定；并由计算得到的反电动势得到真实转子电角度和电角速度的估计值。本发明方法有效的抑制了磁悬浮球形电机滑模观测器的抖振，能够设计出稳定的滑模观测器。
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公开(公告)号：CN110657159B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN201910903028.9
申请日：2019-09-24
申请人： 东北大学
IPC分类号： F16C32/04
摘要： 本发明提供一种磁悬浮轴承稳定控制方法，涉及电力电子技术领域。该方法，将通过位移传感器和电流传感器采集的磁悬浮轴承位置信号和电流信号经过硬件滤波电路传到DSP芯片，进而确定磁悬浮轴承工作的状态；当位移传感器检测到的磁悬浮轴承的位置信息与参考值的差值大于等于阈值时，DSP芯片运行于第I种模式，控制MOSFET开通关断，实现对磁轴承的位置进行快速的调节；当位移传感器检测到磁悬浮轴承的位置信息与参考值的差值小于阈值时，DSP芯片运行于第II种模式，抑制磁悬浮轴承线圈电流的纹波；同时对第II种模式中控制方法进行补充，防止第II种模式调节失控。通过多模式的切换，降低磁悬浮轴承线圈电流纹波，使磁轴承稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN109301922A
公开(公告)日：2019-02-01
申请号：CN201811206397.4
申请日：2018-10-17
申请人： 东北大学
摘要： 本发明公开一种基于直流支撑技术的工业驱动电源不间断保护装置，包括电压电流检测单元、电源管理单元、直流供电单元、执行切换单元、通讯显示单元和单片机主控单元。本装置通过电压电流检测单元检测电网电压电流的状态，在电网电能质量下降时，利用电源管理单元提供的后备电源为负载线圈供电。本装置的直流供电单元可以为不同容量的负载提供大小可调的直流电压，大大提高了装置的适用范围。本装置的切换单元采用基于IGBT的无隙换流结构，通过平滑续流方式避免了断流情况的发生，提高了切换可靠性。同时本装置的通讯显示单元，支持数据库查询功能，不仅能够查询原始的电压、电流、频率、波形等数据，还可以查询历史发生的故障。
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