公开(公告)号：CN117118277A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202311070717.9

申请日：2023-08-23

申请人： 西安理工大学

发明人： 原东昇 ,  张心怡 ,  尹忠刚 ,  刘峰 ,  罗培恩

IPC分类号： H02P8/12 ,  H02P21/13 ,  H02P21/18 ,  H02P21/22 ,  H02P21/00

摘要： 一种步进电机无传感器控制方法及相关装置，包括：建立步进电机的数学模型；搭建基于矢量控制的步进电机三闭环控制，估计出反电动势信息；采用多级交叉反馈改进二阶广义积分器MCF‑ISOGI结构，滤除反电动势信息中低阶次谐波以及直流偏置分量；采用增强型锁频环结构，实现级联二阶广义积分器滤波过程中对速度的跟踪，并经滤波后的估计反电动势经过锁相环估计出位置和速度。本发明采用多级交叉反馈改进二阶广义积分器(MCF‑ISOGI)结构，滤除估计反电动势中主要含有的5、7次谐波以及直流偏置分量，实现观测器估计精度的提高，实现级联二阶广义积分器滤波过程中对速度及位置的跟踪，以及提高对步进电机启动时对速度及位置变化的跟踪精度，从而提升观测器性能。

公开(公告)号：CN117113002A

公开(公告)日：2023-11-24

申请号：CN202311068493.8

申请日：2023-08-23

申请人： 西安理工大学

发明人： 原东昇 ,  刘峰 ,  尹忠刚 ,  张心怡 ,  白聪

IPC分类号： G06F18/10 ,  G06F17/16 ,  G01M13/045

摘要： 基于交流电机转速信号分析的轴承故障诊断方法及相关装置，包括：基于机械转矩方程推导故障时的电机转速信号；通过变分模态分解算法VMD对采集到的转速信号进行信号降噪预处理，得到带宽和中心频率各异的固有模态函数；采用相关熵指标确定最佳的中心频率和带通滤波器带宽，频谱分析得到故障特征频率。本发明采用相关熵方法计算变分模态分解后子模态与原信号的相似程度，通过比较时域信号多种频率出现的概率判断信号复杂程度，依据信息熵理论中熵值越小蕴含故障信息越明显的判据，实现对滤波器中心频率和带宽的准确选取。

公开(公告)号：CN118199453A

公开(公告)日：2024-06-14

申请号：CN202410124948.1

申请日：2024-01-30

申请人： 西安理工大学

发明人： 原东昇 ,  张心怡 ,  尹忠刚 ,  张延庆 ,  张彦平

IPC分类号： H02P21/05 ,  H02P21/22 ,  H02P21/18 ,  H02P21/13 ,  H02P21/00 ,  H02P25/066 ,  H02P27/08

摘要： 本发明公开了基于扩展卡尔曼滤波器的步进电机无传感器转矩脉动抑制方法，具体为：建立步进电机数学模型，在α‑β坐标系下得到步进电机电压方程；改进电流环控制器，使用内模控制思想整定电流环参数；将电压方程改写为电流状态方程，根据步进电机的数学模型，搭建基于改进扩展卡尔曼滤波器的步进电机无传感器控制模型，估计出转子位置。通过改进卡尔曼增益，减小一步状态预测在状态更新中的权重。通过改进电流环控制器，实现对凸极效应和模型误差的有效补偿，进一步提高系统的控制性能和适应性，同时通过削弱系统噪声对扩展卡尔曼滤波器位置估计结果的影响，实现转矩脉动抑制。