公开(公告)号：CN112737430A

公开(公告)日：2021-04-30

申请号：CN202011529975.5

申请日：2020-12-22

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  金浩 ,  郑世强 ,  陈宝栋 ,  张海峰

IPC分类号： H02P6/14

摘要： 本发明实施例公开了一种高速无刷直流电机的换相系统及换相方法。换相系统包括使能信号发生电路、窗口发生电路、反馈量获取电路和控制电路；反馈量获取电路的输入端分别与电机的三相绕组和中性点电连接，反馈量获取电路的使能端与使能信号发生电路的输出端电连接，反馈量获取电路的控制端与窗口发生电路的输出端电连接；反馈量获取电路用于根据使能信号、窗口信号、三相端电压和中性点电压形成重构悬空相反电动势，并获取反馈量；控制电路的反馈输入端与反馈量获取电路的输出端电连接，控制电路的信号输入端与虚拟霍尔信号电连接，控制电路的输出端与窗口发生电路的输入端电连接；控制电路，用于根据反馈量和虚拟霍尔信号产生换相信号。

公开(公告)号：CN112152515B

公开(公告)日：2022-05-10

申请号：CN202010854618.X

申请日：2020-08-24

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  柳逸凡 ,  郑世强 ,  周金祥 ,  董宝田

IPC分类号： H02N15/00

摘要： 本公开涉及一种磁悬浮转子系统及其极微振动控制方法和控制装置，该控制方法包括：获取质心位置处的转子动力学模型，并基于该转子动力学模型推导得到磁轴承位置处的不平衡振动模型；其后，结合基于转子的位置信息得到的磁轴承位置处的位移测量信号，建立系统模型；基于自抗扰控制原理，将系统模型引入扰动分离扩张状态观测器，同步精确估计系统各通道的位移、不平衡量及其他扰动参量，基于此，建立自抗扰控制器，可使转子绕惯性轴旋转，实现系统的极微振动控制。本技术方案具有控制精度高、抗扰能力强和可实现闭环振动抑制等优点，有利于实现精密仪器设备加工制造中磁悬浮分子泵的高性能运行，及航天器姿态控制中磁悬浮控制力矩陀螺的稳定控制。

公开(公告)号：CN111817618B

公开(公告)日：2021-07-23

申请号：CN202010556838.4

申请日：2020-06-17

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  金浩 ,  郑世强 ,  李海涛 ,  文通 ,  何莎

IPC分类号： H02P6/182

摘要： 本公开涉及一种无刷电机无位置传感器换相误差补偿系统，包括：无刷电机以及换相逻辑模块电路；所述换相逻辑模块电路与所述无刷电机的三路虚拟霍尔信号输出端连接，用于接收所述无刷电机输出的三路虚拟霍尔信号，并基于所述三路虚拟霍尔信号，得到三路误差补偿角度信号，并将所述三路误差补偿角度信号与所述三路虚拟霍尔信号分别叠加，形成叠加结果，基于叠加结果控制所述无刷电机调整换向时机，以实现换相误差补偿。本公开提供的技术方案，实质是基于三相的电流以及反电动势等来控制换相误差，而不是仅基于三相中的某一相的电流以及反电动势等来控制换相误差，可以降低无刷直流电机的转矩脉动，提高电机的工作效率。

公开(公告)号：CN111817618A

公开(公告)日：2020-10-23

申请号：CN202010556838.4

申请日：2020-06-17

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  金浩 ,  郑世强 ,  李海涛 ,  文通 ,  何莎

IPC分类号： H02P6/182

摘要： 本公开涉及一种无刷电机无位置传感器换相误差补偿系统，包括：无刷电机以及换相逻辑模块电路；所述换相逻辑模块电路与所述无刷电机的三路虚拟霍尔信号输出端连接，用于接收所述无刷电机输出的三路虚拟霍尔信号，并基于所述三路虚拟霍尔信号，得到三路误差补偿角度信号，并将所述三路误差补偿角度信号与所述三路虚拟霍尔信号分别叠加，形成叠加结果，基于叠加结果控制所述无刷电机调整换向时机，以实现换相误差补偿。本公开提供的技术方案，实质是基于三相的电流以及反电动势等来控制换相误差，而不是仅基于三相中的某一相的电流以及反电动势等来控制换相误差，可以降低无刷直流电机的转矩脉动，提高电机的工作效率。

公开(公告)号：CN112737430B

公开(公告)日：2022-08-19

申请号：CN202011529975.5

申请日：2020-12-22

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  金浩 ,  郑世强 ,  陈宝栋 ,  张海峰

IPC分类号： H02P6/14

摘要： 本发明实施例公开了一种高速无刷直流电机的换相系统及换相方法。换相系统包括使能信号发生电路、窗口发生电路、反馈量获取电路和控制电路；反馈量获取电路的输入端分别与电机的三相绕组和中性点电连接，反馈量获取电路的使能端与使能信号发生电路的输出端电连接，反馈量获取电路的控制端与窗口发生电路的输出端电连接；反馈量获取电路用于根据使能信号、窗口信号、三相端电压和中性点电压形成重构悬空相反电动势，并获取反馈量；控制电路的反馈输入端与反馈量获取电路的输出端电连接，控制电路的信号输入端与虚拟霍尔信号电连接，控制电路的输出端与窗口发生电路的输入端电连接；控制电路，用于根据反馈量和虚拟霍尔信号产生换相信号。

公开(公告)号：CN112152515A

公开(公告)日：2020-12-29

申请号：CN202010854618.X

申请日：2020-08-24

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  柳逸凡 ,  郑世强 ,  周金祥 ,  董宝田

IPC分类号： H02N15/00

摘要： 本公开涉及一种磁悬浮转子系统及其极微振动控制方法和控制装置，该控制方法包括：获取质心位置处的转子动力学模型，并基于该转子动力学模型推导得到磁轴承位置处的不平衡振动模型；其后，结合基于转子的位置信息得到的磁轴承位置处的位移测量信号，建立系统模型；基于自抗扰控制原理，将系统模型引入扰动分离扩张状态观测器，同步精确估计系统各通道的位移、不平衡量及其他扰动参量，基于此，建立自抗扰控制器，可使转子绕惯性轴旋转，实现系统的极微振动控制。本技术方案具有控制精度高、抗扰能力强和可实现闭环振动抑制等优点，有利于实现精密仪器设备加工制造中磁悬浮分子泵的高性能运行，及航天器姿态控制中磁悬浮控制力矩陀螺的稳定控制。

公开(公告)号：CN111987941B

公开(公告)日：2022-04-08

申请号：CN202010854619.4

申请日：2020-08-24

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  金浩 ,  郑世强 ,  李海涛 ,  毛琨 ,  董宝田

IPC分类号： H02P6/182

摘要： 本公开涉及一种适用于变速工况的无刷直流电机无位置换相方法及系统，换相方法包括获取变速工况下无刷直流电机的三相反电动势信号；根据三相反电动势信号获取三相虚拟霍尔信号；获取反馈信号并在三相虚拟霍尔信号换相点的前后时刻分别对反馈信号进行采样以获得反馈量；根据反馈量进行闭环PI控制算法以控制无刷直流电机换相。通过本公开的技术方案，在有效实现了无刷直流电机换相误差的闭环控制的同时，能够有效消除变速工况下反馈量畸变导致的换相误差，提高了变速工况下无刷直流电机无位置换相的准确性，使得在无刷直流电机恒速和变速时均能实现换相误差的精确闭环控制。

公开(公告)号：CN111987941A

公开(公告)日：2020-11-24

申请号：CN202010854619.4

申请日：2020-08-24

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院 ,  北京航空航天大学

发明人： 刘刚 ,  金浩 ,  郑世强 ,  李海涛 ,  毛琨 ,  董宝田

IPC分类号： H02P6/182

摘要： 本公开涉及一种适用于变速工况的无刷直流电机无位置换相方法及系统，换相方法包括获取变速工况下无刷直流电机的三相反电动势信号；根据三相反电动势信号获取三相虚拟霍尔信号；获取反馈信号并在三相虚拟霍尔信号换相点的前后时刻分别对反馈信号进行采样以获得反馈量；根据反馈量进行闭环PI控制算法以控制无刷直流电机换相。通过本公开的技术方案，在有效实现了无刷直流电机换相误差的闭环控制的同时，能够有效消除变速工况下反馈量畸变导致的换相误差，提高了变速工况下无刷直流电机无位置换相的准确性，使得在无刷直流电机恒速和变速时均能实现换相误差的精确闭环控制。

公开(公告)号：CN113623239B

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202111087320.1

申请日：2021-09-16

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院

发明人： 刘刚 ,  韩雪 ,  周金祥 ,  郑世强 ,  董宝田

IPC分类号： F04D17/10 ,  F04D27/00 ,  F04D29/00 ,  F04D29/051 ,  F04D29/058

摘要： 本公开涉及一种不平衡磁拉力控制方法、装置、系统、设备和介质。不平衡磁拉力控制方法应用于磁悬浮转子系统，通过获取磁悬浮转子系统的当前运行信号，根据当前运行信号和磁悬浮转子系统的相关参数信息，通过预先构建的观测器模型对磁悬浮转子系统对应的当前扰动信号进行估计，得到当前扰动信号的估计值，当前扰动信号包括不平衡磁拉力对应的信号，随后通过预先构建的滤波器模型提取当前扰动信号的估计值中不平衡磁拉力对应的信号的估计值，最后根据不平衡磁拉力对应的信号的估计值和磁悬浮转子系统的相关参数信息，对不平衡磁拉力进行控制，能够稳定悬浮转子，准确抑制不平衡磁拉力，确保磁悬浮系统稳定运行。

公开(公告)号：CN113623239A

公开(公告)日：2021-11-09

申请号：CN202111087320.1

申请日：2021-09-16

申请人： 北京航空航天大学宁波创新研究院

发明人： 刘刚 ,  韩雪 ,  周金祥 ,  郑世强 ,  董宝田

IPC分类号： F04D17/10 ,  F04D27/00 ,  F04D29/00 ,  F04D29/051 ,  F04D29/058

摘要： 本公开涉及一种不平衡磁拉力控制方法、装置、系统、设备和介质。不平衡磁拉力控制方法应用于磁悬浮转子系统，通过获取磁悬浮转子系统的当前运行信号，根据当前运行信号和磁悬浮转子系统的相关参数信息，通过预先构建的观测器模型对磁悬浮转子系统对应的当前扰动信号进行估计，得到当前扰动信号的估计值，当前扰动信号包括不平衡磁拉力对应的信号，随后通过预先构建的滤波器模型提取当前扰动信号的估计值中不平衡磁拉力对应的信号的估计值，最后根据不平衡磁拉力对应的信号的估计值和磁悬浮转子系统的相关参数信息，对不平衡磁拉力进行控制，能够稳定悬浮转子，准确抑制不平衡磁拉力，确保磁悬浮系统稳定运行。