公开(公告)号：CN114337450B

公开(公告)日：2023-06-13

申请号：CN202111520860.4

申请日：2021-12-13

申请人： 湖南大学

发明人： 夏波 ,  黄晟 ,  黄守道 ,  廖武 ,  张冀 ,  吴公平

IPC分类号： H02P23/14

摘要： 交流电机在工业设备中被广泛使用，高端制造设备对交流电机的控制性能要求越来越高，而交流电机的参数对交流电机的控制性能起着决定性作用。本发明提出一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的交流电机参数辨识方法，根据电机名牌额定电流与辨识点数来确定电流滞环调节器的最大环宽，由注入脉冲电压后交流电机电流变化量与电流滞环调节器的环宽来决定电流滞环调节器的自适应电压大小。在交流电机d轴中注入自适应电压，当d轴电流达到电机额定电流附近时，在d轴中选取多组不同电压与电流来辨识交流电机的定子电阻，然后在d/q轴中分别注入自适应电压，当d/q轴电流达到交流电机额定电流正负值附近时，再采用d/q轴磁链与电流的变化量来辨识交流电机的电感，本发明提供了一种简单且高精度的交流电机参数辨识方法。

公开(公告)号：CN114741798A

公开(公告)日：2022-07-12

申请号：CN202210240667.3

申请日：2022-03-10

申请人： 湖南大学

发明人： 马伯 ,  李宇 ,  郑静 ,  杨江涛 ,  黄守道 ,  吴公平

IPC分类号： G06F30/17 ,  G06F30/23 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种考虑电磁与力学性能的电机转子结构拓扑优化方法，该考虑电磁与力学性能的电机转子结构拓扑优化方法，对转子结构上每个单元材料作为设计变量，来决定材料属性，如果是两种材料用离散的方式表示，即空气和铁磁材料可以用0和1表示。通过SIMP方法将离散问题转化为连续问题，定义[0,1]范围内变化的连续变量，建立考虑电机转子力学性能约束的目标方程，操作简单，首先只需设定转子大小即可，例如转子的内径和外径。然后通过拓扑优化算法得到最优拓扑结构，进行不断迭代优化的有限元计算，前期结构设计无需人为的计算，在电机设计结构上，大大节省时间和试验成本。

公开(公告)号：CN114337450A

公开(公告)日：2022-04-12

申请号：CN202111520860.4

申请日：2021-12-13

申请人： 湖南大学

发明人： 夏波 ,  黄晟 ,  黄守道 ,  廖武 ,  张冀 ,  吴公平

IPC分类号： H02P23/14

摘要： 交流电机在工业设备中被广泛使用，高端制造设备对交流电机的控制性能要求越来越高，而交流电机的参数对交流电机的控制性能起着决定性作用。本发明提出一种电流滞环环宽与电压自适应调节器的交流电机参数辨识方法，根据电机名牌额定电流与辨识点数来确定电流滞环调节器的最大环宽，由注入脉冲电压后交流电机电流变化量与电流滞环调节器的环宽来决定电流滞环调节器的自适应电压大小。在交流电机d轴中注入自适应电压，当d轴电流达到电机额定电流附近时，在d轴中选取多组不同电压与电流来辨识交流电机的定子电阻，然后在d/q轴中分别注入自适应电压，当d/q轴电流达到交流电机额定电流正负值附近时，再采用d/q轴磁链与电流的变化量来辨识交流电机的电感，本发明提供了一种简单且高精度的交流电机参数辨识方法。

公开(公告)号：CN109067276B

公开(公告)日：2021-07-23

申请号：CN201810847728.6

申请日：2018-07-27

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  吴公平 ,  罗德荣 ,  高剑 ,  张昌凡 ,  何静 ,  龙卓

IPC分类号： H02P21/00 ,  H02P21/22

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机高动态鲁棒预测电流控制方法，实施步骤包括：(1)获取永磁同步电机的转速ω[k]及d轴电压ud[k]、q轴电压uq[k]、d轴电流id[k]以及q轴电流iq[k]；(2)设计离散滑模观测器，将数据输入离散滑模观测器中得到永磁同步电机响应电流和永磁同步电机参数摄动引起的扰动值(3)设计高动态鲁棒预测电流控制器，通过高动态鲁棒预测电流控制器计算d轴的参考电压和q轴的参考电压；(4)将d轴和q轴的参考电压经逆Park变换后经SVPWM模块调制后用于驱动永磁同步电机工作。优点：在不增加任何软硬件开销和计算量的前提下，达到提高电流动态响应的目的和消除了永磁同步电机参数摄动引起的电流静差的问题。

公开(公告)号：CN111162706B

公开(公告)日：2021-06-04

申请号：CN202010022259.1

申请日：2020-01-09

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  谢金平 ,  吴轩 ,  饶志蒙 ,  罗德荣 ,  吴公平 ,  龙卓 ,  黄凤琴

IPC分类号： H02P21/00 ,  H02P21/22 ,  H02P25/022

摘要： 本发明公开了一种单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法、系统及介质，方法步骤包括：采集电机定子电流和双转子位置角，通过转子位置动态选择器选出稳定控制的转子位置角，通过牛顿插值修正预测电流；根据转子位置获取转速，进行转速闭环滚动优化预测输出给定电流；引入鲁棒因子改进电流预测控制器，再将修正电流和给定电流进行动态鲁棒电流预测控制得驱动信号，采用驱动信号驱动逆变器控制盘式对转永磁电机。本发明能提升转速跟踪性能，减少参数不匹配对系统造成的影响，确保盘式对转永磁同步电机在负载不平衡下稳定运行，具有良好的鲁棒性。

公开(公告)号：CN111130413A

公开(公告)日：2020-05-08

申请号：CN202010005250.X

申请日：2020-01-03

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  吴公平 ,  罗德荣 ,  罗成伟 ,  龙卓

IPC分类号： H02P21/14 ,  H02P21/13 ,  H02P21/12 ,  H02P25/026 ,  H02P27/06

摘要： 本发明公开了一种多相储能永磁电机定子磁链预测控制方法、系统及介质，本发明方法的实施步骤包括：采集多相储能永磁电机的定子电流iabc与转子位置θ；基于获取的定子电流iabc与转子位置θ计算出用于控制多相储能永磁电机的电压矢量；将电压矢量调制生成控制多相储能永磁电机的AC/DC功率变换子模块的调制信号，并将六组完全相同的调制信号分别输入六组AC/DC功率变换子模块，以实现对多相储能永磁电机各个AC/DC功率变换子模块器件的导通与关断控制。与传统的PI控制器相比，本发明能够实现多相储能永磁电机对指令转速与指令磁链的快速无超调跟踪，具有较好的动、静态特性。

公开(公告)号：CN110011470A

公开(公告)日：2019-07-12

申请号：CN201910385866.1

申请日：2019-05-09

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  吴公平 ,  黄晟 ,  王梓萌 ,  罗德荣 ,  吕铭晟 ,  谢金平

IPC分类号： H02K7/02 ,  H02J3/30

摘要： 本发明公开了一种用于城市轨道交通的十八相储能电机系统及其控制方法，系统包括飞轮、十八相储能永磁电机、网侧变流器与机侧变流器。控制方法包括以下步骤：1)检测十八相储能永磁电机的运行参数；2)计算定子磁链指令值；3)观测控制器参数失配的未知扰动；4)计算控制十八相储能永磁电机所需的电压矢量；5)根据所需的电压矢量来生成调制信号，并通过该调制信号控制机侧变流器的工作状态。针对可靠性要求更高、更严格的城市轨道交通用飞轮储能系统领域，本发明设计了容错性强、可靠度高及结构简单的新型多相储能永磁电机，并实现了多相储能永磁电机在控制器参数失配下的直接功率预测控制。

公开(公告)号：CN109067276A

公开(公告)日：2018-12-21

申请号：CN201810847728.6

申请日：2018-07-27

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  吴公平 ,  罗德荣 ,  高剑 ,  张昌凡 ,  何静 ,  龙卓

IPC分类号： H02P21/00 ,  H02P21/22

CPC分类号： H02P21/0003 ,  H02P21/22

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机高动态鲁棒预测电流控制方法，实施步骤包括：(1)获取永磁同步电机的转速ω[k]及d轴电压ud[k]、q轴电压uq[k]、d轴电流id[k]以及q轴电流iq[k]；(2)设计离散滑模观测器，将数据输入离散滑模观测器中得到永磁同步电机响应电流和永磁同步电机参数摄动引起的扰动值(3)设计高动态鲁棒预测电流控制器，通过高动态鲁棒预测电流控制器计算d轴的参考电压和q轴的参考电压；(4)将d轴和q轴的参考电压经逆Park变换后经SVPWM模块调制后用于驱动永磁同步电机工作。优点：在不增加任何软硬件开销和计算量的前提下，达到提高电流动态响应的目的和消除了永磁同步电机参数摄动引起的电流静差的问题。

公开(公告)号：CN108923709B

公开(公告)日：2021-04-13

申请号：CN201810673100.9

申请日：2018-06-26

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  吴公平 ,  张昌凡 ,  吕铭晟 ,  罗德荣 ,  龙卓

IPC分类号： H02P21/00 ,  H02P21/24 ,  H02P21/22 ,  H02P21/14

摘要： 本发明公开了一种永磁同步电机的级联鲁棒容错预测控制方法，方法实施步骤包括获取永磁同步电机的转速、电压、电流，设计故障检测积分终端滑模观测器获取故障项的观测值；设计鲁棒容错预测转速控制器，根据给定转速、响应转速、故障项观测值来计算q轴指令电流；设计鲁棒容错预测电流控制器，根据给定电流、响应电流、故障项观测值来计算指令电压，经逆Park变换、SVPWM模块调制生成PWM脉冲信号，从而驱动永磁同步电机工作。本发明实现了永磁同步电机的转速与电流快速鲁棒无静差地跟踪，提高了永磁同步电机的控制精度及其运行的可靠性。本发明有利于拓展永磁同步电机在环境恶劣、可靠性要求高的场合的应用。

公开(公告)号：CN111181460A

公开(公告)日：2020-05-19

申请号：CN202010022258.7

申请日：2020-01-09

申请人： 湖南大学

发明人： 黄守道 ,  谢金平 ,  罗德荣 ,  吴公平 ,  吴轩 ,  饶志蒙 ,  龙卓 ,  黄凤琴

IPC分类号： H02P21/14 ,  H02P21/22 ,  H02P21/06 ,  H02P25/026 ,  H02P27/08

摘要： 本发明公开了一种单定子双转子盘式对转永磁同步电机的动态电流预测控制方法、系统及介质，方法步骤包括：采集电机定子电流和双转子位置角，通过转子位置动态选择器选取用于稳定控制的转子位置角，通过牛顿插值修正定子电流，后进行动态电流预测控制；根据转子位置获取转速，将转速偏差通过PI控制器调制出给定电流；将修正后电流和给定电流通过预测控制器计算出驱动信号，采用驱动信号驱动逆变器控制盘式对转永磁电机。本发明能够减少传统无差拍电流预测控制中一拍延时对系统造成的影响，确保盘式对转永磁同步电机能在负载不平衡下稳定运行，具有良好的动静态性能。