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公开(公告)号：CN103701392B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310692019.2
申请日：2013-12-17
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应陷波器的电流谐波补偿方法及系统，所述方法包括：（1）根据转速信号θ和指定的谐波次数n，生成与指定谐波同频的正弦信号sin(n·θ)和余弦信号cos(n·θ)；（2）根据最小均方误差算法调整正弦信号的权值ω1,k和余弦信号的权值ω2,k，使得输入电流分量与正弦信号sin(n·θ)和余弦信号cos(n·θ)的加权和ε的差值具有最小均方误差；（3）从输入电流分量减去正弦信号sin(n·θ)和余弦信号cos(n·θ)的加权和ε，得到去除谐波信号后的电流分量。本发明通过电流谐波补偿系统，可以有效补偿通入永磁同步电机的电流谐波，从而减少永磁同步电机的定子绕组以及铁芯中因高次谐波引起的损耗，主要是铜耗和铁耗；抑制永磁同步电机运行过程中的转矩脉动现象，减少运行噪声；提高电机运行稳定性和可靠性。
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公开(公告)号：CN102063091B
公开(公告)日：2012-09-05
申请号：CN201010538801.5
申请日：2010-11-10
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: G05B19/414
Abstract: 本发明公开了一种数控机床总线式检测元件的现场总线接口，用于数控机床上的位置检测元件与数控机床外部控制模块之间的通信，该接口包括：现场可编程逻辑门阵列FPGA，用于数据的发送缓冲、接收缓冲以及协议处理；以太网物理层PHY芯片，与所述现场可编程门阵列FPGA通信，用于发送和接收数据，将网络中传输的差分模拟信号转变为数字信号，以便于现场可编程门阵列FPGA进行处理；网络变压器，与所述太网物理层PHY芯片连接，用于隔离信号；和双绞线接头，与所述网络变压器相连，用于发送和接收模拟信号。本发明可以将总线的通信速率提高到100M，传输延迟可以减小到1微秒以内，满足了现行的数控机床高速、高精度加工的要求。
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公开(公告)号：CN103701382B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310692188.6
申请日：2013-12-17
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02P21/22
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机电流环带宽扩展装置，包括电流采样模块，读取A相和B相电流采样值ia、ib；Clark变换模块，将ia、ib变换到αβ坐标系中，得到iα、iβ；Park变换模块，将iα、iβ变换到dq坐标系，得到直轴电流id和交轴电流iq；PI模块，根据指令电流与反馈电流id、iq比较得电流偏差值，运算得到dq轴指令电压Vd、Vq；iPark变换模块，将Vd、Vq变换到αβ坐标系中，得到Vα、Vβ；SVPWM模块，根据Vα、Vβ计算三相PWM占空比，并产生六路PWM波形；时序控制模块，根据电流控制时序开启和关闭相应模块，完成永磁同步电机电流的控制。本发明通过对控制时序的优化以及基于FPGA的电流控制器的设计，大大减小了电流控制环路中的延时，从而提高了电流环带宽。
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公开(公告)号：CN101631016B
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN200910061657.8
申请日：2009-04-14
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种现场总线的时间同步方法，包括主站实施过程和从站实施过程。在每个通信周期中，主站将上一个周期的帧发送时刻和帧接收时刻之差以及本数据帧的发送时刻发送给环形网络中。各从站根据二个周期接收数据帧的时间差计算出主站数据帧到本单元的延时时间，再加上主站本数据帧的发送时刻，计算出本站时钟时间，实现时钟同步。本方法在各通信周期中对各从站的时钟进行同步，从站在接收到主站的数据帧后对其时钟进行校正，同步后的时钟偏差决定于通信周期内的晶振漂移误差及处理间隔，因每次通信从站都进行时钟同步，故时钟同步误差不会产生累积。应用本方法同步的系统最大时钟误差为14ns。该方法易于实现，且只占用极小的通信带宽开销。
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公开(公告)号：CN101631059B
公开(公告)日：2011-06-29
申请号：CN200910061655.9
申请日：2009-04-14
Applicant: 华中科技大学 , 武汉华中数控股份有限公司
IPC: H04L12/437 , H04L1/22
Abstract: 本发明公开了一种实现现场总线拓扑结构实时重构的通信单元，包括第一、第二数据处理模块和二个端口，二个端口均设有接收模块和发送模块，其中任一端口的接收模块均通过第一数据处理模块或第二数据处理模块与另一端口的发送模块连接，在第一、第二数据处理模块之间设置有双向电子开关。本发明采用一个双向电子开关即可实现数据流向的灵活切换。具有双环结构的主从通信系统中采用两个处理模块，分别处理各自通信链路上的数据信息信号，真正提高了一次通信操作中的数据信息信号冗余度，实现数据信息信号双环结构。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102004466A
公开(公告)日：2011-04-06
申请号：CN201010518793.8
申请日：2010-10-25
Applicant: 武汉华中数控股份有限公司 , 华中科技大学
IPC: G05B19/404 , B23Q23/00
Abstract: 本发明公开了一种基于指令序列分析的数控机床加工动态误差补偿方法，步骤为：①通过自学习方式，获取数控机床加工过程的多种信息曲线图；②根据预先设定的动态误差阈值要求，在动态误差曲线图中查找是否有超过动态误差阈值的程序段；③根据②得到的超过动态误差阈值的程序段和它所对应的运动轴，采用优化刀具轨迹、优化切削参数或/和补偿误差量方式对数控加工程序进行优化；④将优化后的数控加工程序调入数控系统加工缓冲区，进行加工，实现动态误差的补偿。本发明突破了传统方式采用时间序列或频率序列的建模方式，将各种加工信息与数控加工程序的程序段相对应，直接明了，让用户可以方便的实现动态误差补偿。
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公开(公告)号：CN101374093A
公开(公告)日：2009-02-25
申请号：CN200810197117.8
申请日：2008-09-27
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种现场总线的通信接口及通信数据的实时传输方法。通信接口包括FPGA和二个收发端口，FPGA内设置有第一、第二移位及数据传输寄存器阵列，第一、第二端口数据缓冲区，以及现场总线协议处理模块；二个收发端口均包括接收端RX和发送端TX。传输方法是通过主站用于传输主导数据，将需要向各从站传输的数据打包，形成一帧报文，从其中一个端口发送出去，依次通过各个从站，并从另一个端口接收反馈回来的数据；各从站均在由前一站点传输过来的数据报文Q通过本站时，实时下载本站的数据，并将需要上传的数据插入数据报文Q中，完成数据的上传。本发明利用通用现场可编程门阵列(FPGA)实现了现场总线环形通信各站点数据的实时下载和上传问题，不需采用专用硬件，维护容易、成本低。
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公开(公告)号：CN103580519B
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201310516830.5
申请日：2013-10-28
Applicant: 华中科技大学
IPC: H02M7/48
Abstract: 本发明提出了一种双模式SVPWM过调制方法，包括：根据调制系数将调制区域划分为线性调制区、过调制1区和过调制2区，其中0＜MI＜0.9069为线性调制区，0.9069＜MI≤0.9517为过调制1区，0.9517＜MI≤1为过调制2区，MI为调制系数；在线性调制区采用传统的SVPWM调制方法；在过调制1区采用参考角度来控制实际输出电压矢量的补偿；在过调制2区采用实际输出电压矢量在相角为保持角度处跳变，通过跳变来跟随期望输出电压矢量的方式来控制输出电压矢量的轨迹。相对于传统的双模式控制方法算法简单，避免了繁杂的运算，易于工程实现；同时相对单模式控制方法，控制精度较高、输出电压连续性较好。
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公开(公告)号：CN102564462B
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201110444325.5
申请日：2011-12-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01D3/02
Abstract: 一种正余弦编码器的误差补偿装置，属于数字信号误差补偿装置，解决现有误差补偿系统需要专门误差测试仪器的问题，对正余弦编码器输出信号的各种误差进行补偿及纠正。本发明包括差分放大电路、AD转换电路，以及依次串联的直流误差补偿模块、幅值误差补偿模块和相位误差补偿模块。直流误差、幅值误差补偿模块先后消除编码器输出信号中的直流误差和幅值误差，最后将处理结果输入相位补偿模块；相位误差补偿模块首先经过移相和乘法器倍频将相位误差转换为直流误差和幅值误差，然后进行直流误差补偿和相位误差补偿，得到两路理想的高质量正余弦信号。本发明实施简单、方便，使用效果好，为减小细分误差，提高细分精度和分辨率提供基础。
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公开(公告)号：CN102564462A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110444325.5
申请日：2011-12-27
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01D3/02
Abstract: 一种正余弦编码器的误差补偿装置，属于数字信号误差补偿装置，解决现有误差补偿系统需要专门误差测试仪器的问题，对正余弦编码器输出信号的各种误差进行补偿及纠正。本发明包括差分放大电路、AD转换电路，以及依次串联的直流误差补偿模块、幅值误差补偿模块和相位误差补偿模块。直流误差、幅值误差补偿模块先后消除编码器输出信号中的直流误差和幅值误差，最后将处理结果输入相位补偿模块；相位误差补偿模块首先经过移相和乘法器倍频将相位误差转换为直流误差和幅值误差，然后进行直流误差补偿和相位误差补偿，得到两路理想的高质量正余弦信号。本发明实施简单、方便，使用效果好，为减小细分误差，提高细分精度和分辨率提供基础。
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