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公开(公告)号：CN111628680A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010502747.2
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
摘要： 本发明公开一种开关磁阻电机嵌入式控制系统，属于电机控制领域。嵌入式系统具有专用化和微型化的特点，其功能完全“嵌入”到器件的内部。单片机、DSP、FPGA、ARM等是常用的嵌入式硬件平台芯片，用户根据系统需求选择上述芯片进行设计开发，可以构成相应的工控嵌入式系统。并可以根据系统目标进行成本、功能、体积等多方面的优化设计。本发明设计了两套嵌入式控制电路，分别基于DSP控制系统和FPGA控制系统。本发明首先测定了各元器件对开关磁阻电机位置信号的延迟特性，随后测定了程序结构对于系统位置信号响应的影响，并分别比较了DSP与FPGA的延迟特性。比较了PI控制与FPGA控制两种控制手段的控制效果，选择出最优的控制算法。最后搭建以FPGA为控制核心的开关磁阻电机嵌入式控制系统，并对系统性能进行测定，并验证其可行性。
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公开(公告)号：CN111553094A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010500133.0
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06K9/62 , H02P6/34 , G06F119/02
摘要： 本发明是一种三相开关磁阻电机驱动系统可靠性评估方法。首先考虑了开关磁阻电机驱动系统运行过程中热应力的影响，建立了功率变换器的热模型与电气模型。之后提出一种故障准则，并将此故障准则与马尔可夫模型以及热应力结合，定量分析不同斩波模式下开关磁阻电机驱动系统的可靠性。利用Chapman-Kolmogorov公式求解得到开关磁阻电机驱动系统处于各有效状态的概率矩阵P(t)，通过累加t时刻下存活状态的概率得到可靠性函数，进而得到系统的平均无故障时间。本发明同时考虑开关磁阻电机功率变换器不同斩波模式以及热效应，进一步提高其可靠性评估的精度。同时马尔科夫模型减少了空间状态数，使得本发明的应用简洁高效，实用性很高。
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公开(公告)号：CN111541404A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010500109.7
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： H02P6/08 , H02P6/18 , H02P25/089
摘要： 本发明提出了一种基于脉冲注入的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，适用于不同相数的开关磁阻电机控制。该方法采用在开关磁阻电机非励磁相的退磁和闲置区间注入检测脉冲，通过比较脉冲响应电流的上升时间来估计转子的对齐位置。该方法能够适用于电流斩波控制策略和电压斩波控制策略，此外还能保证开关磁阻电机在变速变载条件下转子位置估计的准确性，具有良好的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN111614300A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010557923.2
申请日：2020-06-18
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： H02P21/32 , H02P21/18 , H02P6/18 , H02P25/089
摘要： 本发明公开一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法。该方法在电机静止状态下各相绕组同时注入低压短时脉冲，通过电流传感器采集绕组脉冲响应电流幅值。首先通过电流幅值的大小比较确定转子所处的位置区间，然后根据电机转子所处的位置区间将脉冲响应电流峰值代入相应的计算公式即可求出静止状态下电机转子的具体位置角度。其中，位置区间以一个转子周期内绕组电感的大小关系为依据进行划分。具体角度的计算公式由本方法给出的脉冲响应电流峰值简化模型及该模型下不同位置区间内两组分别包含转子位置角度与脉冲响应电流峰值信息的相似三角形结合相似理论推导给出。该方法解决了开关磁阻电机无位置传感器控制中初始位置定位困难的问题，且具有实现过程简单，计算量小，定位精度高的优点，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN111507023A
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN202010499107.0
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F111/06
摘要： 本发明公开一种开关磁阻电机的多目标优化方法，属于电机优化设计领域，本发明相比现有的仿生优化方法具有简单快速、易于实现、准确度高和考虑了人的主观因素的优点，相比传统的单目标优化方法，本发明可以兼顾电机的多个性能指标。本发明首先建立以电机综合性能为目标的优化函数，通过对选定的待优化参数和优化目标，建立正交表、进行正交试验，对正交试验结果的均值和方差分析以判断电机待优化参数对优化目标的综合灵敏度，同时建立一个三层结构模型，将三层结构模型用因素层、水平层和指标层矩阵表示，通过矩阵运算得出电机各待优化参数水平对各优化目标和电机性能影响的权重矩阵，最终得到电机最优的各参数水平组合和性能。
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公开(公告)号：CN111507023B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202010499107.0
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： G06F30/20 , G06F111/06
摘要： 本发明公开一种开关磁阻电机的多目标优化方法，属于电机优化设计领域，本发明相比现有的仿生优化方法具有简单快速、易于实现、准确度高和考虑了人的主观因素的优点，相比传统的单目标优化方法，本发明可以兼顾电机的多个性能指标。本发明首先建立以电机综合性能为目标的优化函数，通过对选定的待优化参数和优化目标，建立正交表、进行正交试验，对正交试验结果的均值和方差分析以判断电机待优化参数对优化目标的综合灵敏度，同时建立一个三层结构模型，将三层结构模型用因素层、水平层和指标层矩阵表示，通过矩阵运算得出电机各待优化参数水平对各优化目标和电机性能影响的权重矩阵，最终得到电机最优的各参数水平组合和性能。
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公开(公告)号：CN111614300B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202010557923.2
申请日：2020-06-18
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： H02P21/32 , H02P21/18 , H02P6/18 , H02P25/089
摘要： 本发明公开一种四相开关磁阻电机无位置传感器初始位置定位方法。该方法在电机静止状态下各相绕组同时注入低压短时脉冲，通过电流传感器采集绕组脉冲响应电流幅值。首先通过电流幅值的大小比较确定转子所处的位置区间，然后根据电机转子所处的位置区间将脉冲响应电流峰值代入相应的计算公式即可求出静止状态下电机转子的具体位置角度。其中，位置区间以一个转子周期内绕组电感的大小关系为依据进行划分。具体角度的计算公式由本方法给出的脉冲响应电流峰值简化模型及该模型下不同位置区间内两组分别包含转子位置角度与脉冲响应电流峰值信息的相似三角形结合相似理论推导给出。该方法解决了开关磁阻电机无位置传感器控制中初始位置定位困难的问题，且具有实现过程简单，计算量小，定位精度高的优点，具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN111614303A
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN202010498606.8
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： H02P25/089 , H02P6/18 , H02P23/14
摘要： 本发明公开了一种开关磁阻电机无位置传感器初始定位控制方法，属于开关磁阻电机控制的技术领域。本发明对开关磁阻电机的三相绕组同时注入高频脉冲，基于此方法可获得整个周期的脉冲电流信息，根据脉冲电流和绕组电感之间的关系，利用脉冲电流对电感实施平均分区，根据各分区脉冲电流的大小确定初始起动相，该方法适用于静止或具有一定初速度的开关磁阻电机的初始位置估计。该方法无需复杂的控制策略，算法简便，对位置的估计可靠且通用性较强。
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公开(公告)号：CN111541405A
公开(公告)日：2020-08-14
申请号：CN202010500115.2
申请日：2020-06-04
申请人： 中国矿业大学 , 荣成市荣佳动力有限公司
IPC分类号： H02P6/08 , H02P6/18 , H02P25/089
摘要： 本发明提出了一种故障容错的开关磁阻电机无位置传感器控制方法，适用于不同控制策略的开关磁阻电机控制。该方法采用在开关磁阻电机非励磁相的退磁和闲置区间注入检测脉冲，通过比较脉冲响应电流的上升时间来估计转子的对齐位置。该方法在开关磁阻电机的各相都注入检测脉冲，对于四相开关磁阻电机而言，一个转子周期内将会检测到四相对齐位置，任何一相的对齐位置都可以用来估计其他时刻的转子位置。因此，当开关磁阻电机出现缺相故障时，只要存在一相正常运行，就可以保证转子位置估计的准确性，从而实现开关磁阻电机的故障容错运行。该方法降低了系统的成本，提高了系统的可靠性，具有良好的工程应用价值。
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