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公开(公告)号：CN115085609A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210891267.9
申请日：2022-07-27
申请人： 南京工程学院 , 国网河南省电力公司 , 国网河南省电力公司开封供电公司 , 江苏大学
IPC分类号： H02P21/00
摘要： 本发明公开了一种单绕组磁悬浮电机滑模系统控制方法。对于单绕组磁悬浮电机，利用电流量建立的系统空间状态方程存在着变量耦合，一方面这会导致系统非线性问题，另一方面变量之间耦合会导致转矩电流量以及悬浮电流量提取困难，给控制器设计带来困难。为了解决这种由于耦合关系造成的控制系统设计困难问题，首先通过控制变量的重构，将原磁悬浮开关磁阻电机复杂的非线性耦合系统分解成相互独立的转矩以及二自由度悬浮的线性系统。对于分解后的线性子系统，分别设计基于滑模算法的转速与悬浮位移滑模控制器，以提升控制系统的鲁棒性和动、静态性能。
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公开(公告)号：CN115037205A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210798194.9
申请日：2022-07-08
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提供了一种基于混杂系统理论的永磁电机转矩脉动抑制方法，由霍尔信号确定电机的换相时刻并切换控制策略，在非换相期间采用PI‑PWM控制，在换相期间采用模型预测控制：建立混合逻辑动态模型，根据持续导通相电流预测下一时刻的电流，再根据参考电流和下一时刻电流建立代价函数，求解使代价函数最小的一组控制序列，控制序列即开关管状态，将开关管状态作用于电机驱动系统，实现方波驱动式永磁电机转矩脉动抑制。本发明通过引入混杂系统理论建立混合逻辑动态模型作为预测模型，在降低换相转矩脉动的同时避免控制算法的复杂性。
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公开(公告)号：CN109039190B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN201810851612.X
申请日：2018-07-30
申请人： 江苏大学
IPC分类号： H02P21/00
摘要： 本发明公开了一种四自由度磁悬浮电机悬浮系统解耦控制方法，分为悬浮系统和转矩系统。悬浮系统中，径向上，转子前侧位移量x1、y1，后侧位移量x2、y2存在电磁耦合，而x1与x2之间、y1与y2之间为同轴的运动位移量会相互影响，存在机械耦合。为了解决这两种耦合，被控对象的输入是悬浮绕组中电流，输出是悬浮系统转子前、后侧位移。设计两个闭环控制器分别控制位移前、后侧位移，用位移传感器检测转子在径向上的偏移量，并将该位移信号反馈给闭环控制器。构造电磁解耦控制器解决转子前、后侧的电磁耦合，构造机械解耦控制器，给悬浮绕组输出补偿电流，解决机械耦合。
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公开(公告)号：CN112713812B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202011484293.7
申请日：2020-12-16
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提出一种电气解耦式磁悬浮开关磁阻电机，由结构完全相同，独立控制，空间交错22.5°的两个8/4双凸极单元组成。本发明通过两个8/4双凸极单元协同控制，实现了磁悬浮开关磁阻电机转矩和悬浮力电气解耦。相较于传统的解耦式磁悬浮开关磁阻电机，本发明提出的电气解耦式磁悬浮开关磁阻电机具有更高的转矩密度和悬浮密度，在车载飞轮电池，车载空压机系统中有着重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN113765436A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110950254.X
申请日：2021-08-18
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提供了一种飞轮电池及其磁悬浮传动系统，由模块化四单元磁悬浮开关磁阻电机、真空室、转轴、轴向悬浮系统和飞轮组成，转轴中间位置安装飞轮，转轴顶端安装轴向悬浮系统的转子，轴向悬浮系统的定子安装在真空室顶端；模块化四单元磁悬浮开关磁阻电机包括依次沿轴向分布的第一8/4双凸极单元、第二8/4双凸极单元、第三8/4双凸极单元和第四8/4双凸极单元，四个8/4双凸极单元分为关于飞轮上下对称的两组，8/4双凸极单元的转子安装在飞轮上，8/4双凸极单元的定子安装在真空室中。本发明具有四自由度径向悬浮、宽悬浮力输出范围、转矩‑径向悬浮解耦以及转矩系统高比功率的优点，提高了悬浮运行可靠性性和转矩系统的功率。
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公开(公告)号：CN113258712A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110406005.4
申请日：2021-04-15
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提供了一种高集成弱耦合的磁悬浮飞轮电池，属于磁悬浮飞轮电池领域。该磁悬浮飞轮电池包括壳体、真空室、固定轴A、固定轴B、永磁卸载轴承、12/4凸极单元A、12/4凸极单元B、H型飞轮转子、轴向主动轴承；将H型飞轮转子与两个12/4凸极单元的转子连接，实现高集成；12/4凸极单元A四个间隔90°的转子齿与12/4凸极单元B四个间隔90°的转子齿在水平面相差15°，通过协同分区控制，实现转矩悬浮力解耦。相对于传统的飞轮电池，本发明具有更高的转矩密度和悬浮力密度，控制更加简单，在汽车辅助动力电源、不间断电源、航空航天等领域有着重要应用前景。
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公开(公告)号：CN112713813A
公开(公告)日：2021-04-27
申请号：CN202011484297.5
申请日：2020-12-16
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明提出一种双6/3磁悬浮开关磁阻电机，由结构完全相同，独立控制，空间交错30°的两个6/3U形凸极单元组成。本发明通过两个6/3U形凸极单元协同控制，实现了磁悬浮开关磁阻电机转矩和悬浮力电气解耦。相较于传统的解耦式磁悬浮开关磁阻电机，本发明提出的一种双6/3磁悬浮开关磁阻电机具有更高的转矩密度和悬浮密度，在车载飞轮电池，车载空压机系统中有着重要的应用前景。
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公开(公告)号：CN107070073B
公开(公告)日：2020-11-03
申请号：CN201710197695.0
申请日：2017-03-29
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明公开了一种磁悬浮飞轮电池，包括真空室，转轴，飞轮，永磁径向轴承，永磁卸载轴承，径向‑轴向磁悬浮支承，单绕组磁悬浮电机，位移判断单元；本发明加入了位移判断单元，飞轮电池采用单绕组磁悬浮电机，只有当系统径向载荷超过支承系统径向负载能力时，单绕组磁悬浮电机，才提供相应的径向悬浮力，产生相应的悬浮功率。绝大多数情况下，外部电源供给单绕组磁悬浮电机的能量全部用于产生转矩为飞轮储能，具有“等价能量转换”功能，不需要消耗能量用于产生悬浮功率。因此，该系统在绝大多数情况下，保持高运行效率。
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公开(公告)号：CN109600083A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201811379842.7
申请日：2018-11-19
申请人： 江苏大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P25/022
摘要： 本发明公开一种基于在线神经网络逆的二自由度无轴承永磁同步电机悬浮力子系统解耦控制器，复合被控对象之前依次串接悬浮力子系统在线神经网络逆模块和附加控制器模块；附加控制器模块由第一、第二滑模控制器组成，悬浮力子系统在线经网络逆模块由神经网络系统、在线学习算法模块和四个积分器S-1组成，实时调整神经网络系统的权值矩阵，提高悬浮力子系统在线神经网络逆模块的精确度，采用在线神经网络来辨识电机悬浮力子系统的逆模型，避免了求解逆模型的复杂过程，整个系统具有更强的抗电机参数变化的能力，以复合被控对象的输出与神经网络系统的输入的误差为目标函数来设计在线学习算法，简化了在线学习神经网络的结构。
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公开(公告)号：CN107070072B
公开(公告)日：2019-04-02
申请号：CN201710197221.6
申请日：2017-03-29
申请人： 江苏大学
摘要： 本发明涉及一种五自由度磁悬浮飞轮储能装置，转轴，飞轮，永磁卸载轴承，四自由度磁悬浮支承与传动系统置于真空容器内，用于减少风阻带来的能量损耗；飞轮安装在转轴下端，同时永磁卸载轴承固连飞轮与真空容器；飞轮储能装置上端安装四自由度磁悬浮支承与传动系统。四自由度磁悬浮支承与传动系统由磁悬浮开关磁阻电机，永磁体，导磁板和磁轴承组成，永磁体通过导磁板的作用，为磁悬浮开关磁阻电机和磁轴承均提供了产生悬浮力所需的偏置磁场，省去了多余的用于产生偏置磁轴的线圈，损耗低且系统结构紧凑；磁悬浮开关磁阻电机采用转矩/悬浮自解耦结构，提高了系统运行的稳定性与可靠性。
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