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公开(公告)号：CN112859617A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110178099.4
申请日：2021-02-08
Applicant: 南京工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种iPI无模型自适应全局非奇异快速终端滑模控制方法，包括，根据能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统数学模型及无模型控制的超局部模型；利用非线性ESO观测器对所述高超声速飞行器气动热地面模拟系统进行未知扰动预测；基于全局非奇异快速终端滑模面削弱趋近抖振、收敛速度慢、奇异问题；根据滑模可达性条件定义等效控制率和自适应趋近律，得到滑模控制率，完成目标跟踪。本发明通过全局非奇异快速终端滑模面的设计，去除了趋近模态，从而减缓了抖振现象，加快了在滑动模态上的控制速度，对滑模面条件的限制使得控制器不存在奇异问题，结合了自适应的方法有效解决收敛停滞问题。
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公开(公告)号：CN112347717A
公开(公告)日：2021-02-09
申请号：CN202011221809.9
申请日：2020-11-05
Applicant: 南京工业大学
IPC: G06F30/30 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种磁轴承的集中式同频扰动抑制新方法，涉及磁轴承系统主动振动抑制技术领域，其步骤包括步骤一：建立包含同频扰动力的转子本体的动力学模型；步骤二：对电磁铁进行机理分析和建模，得到由所需电磁力和转子位移距离为自变量、控制电流为因变量的电磁铁逆模型；步骤三：搭建集中式状态反馈控制器和位于各自由度的第一扩张状态观测器，组成磁轴承闭环控制系统；步骤四：确定状态反馈控制器的参数，包括位移系数矩阵和速度系数矩阵；确定扩张状态观测器的参数，相对于现有技术，本发明在保证系统稳定性的前提下，能够对非线性的电磁铁模型加以利用，进而得到更为准确的控制电流，提升系统整体的控制精度。
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公开(公告)号：CN112987566A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110170226.6
申请日：2021-02-08
Applicant: 南京工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种气动热的超螺旋非线性分数阶滑模无模型控制方法，包括，基于能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统输入电能与输出温度之间的数学模型并转化为无模型控制的超局部模型；根据定义的输出跟踪误差、非线性函数和分数阶微积分，构建非线性分数阶滑膜面；结合所述非线性分数阶滑膜面、超螺旋趋近率、所述超局部模型及时间延时观测器，搭建超螺旋非线性分数阶滑膜的无模型控制器，抑制控制过程中的抖振。本发明对非线性分数阶滑模面的设计既保证了控制的稳定性、收敛速度又降低了稳态误差和饱和误差，而超螺旋趋近率的结合改善了滑模面的抖动问题。
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公开(公告)号：CN112347717B
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202011221809.9
申请日：2020-11-05
Applicant: 南京工业大学
IPC: G06F30/30 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种磁轴承的集中式同频扰动抑制新方法，涉及磁轴承系统主动振动抑制技术领域，其步骤包括步骤一：建立包含同频扰动力的转子本体的动力学模型；步骤二：对电磁铁进行机理分析和建模，得到由所需电磁力和转子位移距离为自变量、控制电流为因变量的电磁铁逆模型；步骤三：搭建集中式状态反馈控制器和位于各自由度的第一扩张状态观测器，组成磁轴承闭环控制系统；步骤四：确定状态反馈控制器的参数，包括位移系数矩阵和速度系数矩阵；确定扩张状态观测器的参数，相对于现有技术，本发明在保证系统稳定性的前提下，能够对非线性的电磁铁模型加以利用，进而得到更为准确的控制电流，提升系统整体的控制精度。
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公开(公告)号：CN114726276A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210410868.3
申请日：2022-04-19
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种永磁同步电机模型预测控制方法，在转速度环，基于永磁同步电机的转速方程，建立离散的、线性化的永磁同步电机状态空间模型。在速度环引入负载转矩观测器，观测后的速度对当前预测周期的速度进行补偿，同时负载转矩作为状态空间的一个变量，提高算法抗外部扰动的能力。在电流环，基于永磁同步电机的电流方程，建立离散的、线性化的永磁同步电机状态空间模型，同时在电流环引入扩张状态观测器，观测后的电流对当前预测周期的电流值进行补偿，提高算法对抗内部扰动的能力。速度环和电流环的状态空间模型采用Laguerre多项式进行改进，对控制量进行参数化设计，从而减少最优控制获取的时间，减少了计算量，提高了系统响应。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110932466A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911377345.8
申请日：2019-12-27
Applicant: 南京工业大学
IPC: H02K7/09
Abstract: 本发明公开了一种集成了径向磁轴承的径向磁通双凸极永磁电机，包括，转动组件，包括转动件以及设置于所述转动件外围的定子体；悬浮组件，设置于所述转动件的转轴外侧；以及，永磁体，位于所述悬浮组件和定子体之间；所述悬浮组件的磁轴承定子磁轭设置于永磁体一侧；所述悬浮组件的的磁轴承定子凸极设置于所述磁轴承定子磁轭的内壁上；本发明提出了采用永磁体产生偏置磁场，采用电磁铁提供控制磁场，控制磁场与励磁磁场相互作用产生可控的径向悬浮力，利用该径向悬浮力使转轴处于无接触状态，消除了转轴在转动时由于机械接触而导致的摩擦损耗，实现在径向两个自由度上的稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN108415253A
公开(公告)日：2018-08-17
申请号：CN201810157245.3
申请日：2018-02-24
Applicant: 南京工业大学
IPC: G05B13/04
CPC classification number: G05B13/042
Abstract: 本发明公开了一种基于马尔可夫跳变理论的飞轮电池磁轴承系统的控制方法，包括以下步骤：基于齐次马尔可夫链，建立磁轴承系统在低速模态、中速模态和高速模态下的状态空间模型，并计算磁轴承系统在三种模态之间切换的转移概率矩阵；确定分别在三种模态下使得磁轴承闭环控制系统稳定的状态反馈控制器；根据磁轴承系统的模态，利用不同的状态反馈控制器控制磁轴承系统。与传统单一模态磁轴承控制系统相比，本方法根据磁轴承转子在不同转速下的运动特性，提出了磁轴承系统分别在高速模态、中速模态和低速模态下的空间状态模型，分别设计出在三种模态下使磁轴承闭环控制系统稳定的状态反馈控制器，使用不同的状态反馈控制器，有效提高控制系统性能。
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公开(公告)号：CN110943647B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN201911380798.6
申请日：2019-12-27
Applicant: 南京工业大学
IPC: H02N15/00
Abstract: 本发明公开了一种磁悬浮轴向磁通双凸极永磁电机，包括，承载体，包括套筒以及设置于所述套筒两端的圆盘，且两者有构成容置空间；悬浮组件，与所述套筒内壁连接；以及，转动组件，设置于所述容置空间内；所述转动组件包括定子体、设置于所述定子体内侧的转子体以及位于所述转子体内侧的转轴；其中，所述转轴的两端穿过所述圆盘的过孔，本发明采用永磁体产生偏置磁场，采用电磁铁提供控制磁场，控制磁场与励磁磁场相互作用产生可控的径向悬浮力，利用该径向悬浮力使转轴处于无接触状态，消除了转轴在转动时由于机械接触而导致的摩擦损耗，实现在径向两个自由度上的稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN112859617B
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110178099.4
申请日：2021-02-08
Applicant: 南京工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种iPI无模型自适应全局非奇异快速终端滑模控制方法，包括，根据能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统数学模型及无模型控制的超局部模型；利用非线性ESO观测器对所述高超声速飞行器气动热地面模拟系统进行未知扰动预测；基于全局非奇异快速终端滑模面削弱趋近抖振、收敛速度慢、奇异问题；根据滑模可达性条件定义等效控制率和自适应趋近律，得到滑模控制率，完成目标跟踪。本发明通过全局非奇异快速终端滑模面的设计，去除了趋近模态，从而减缓了抖振现象，加快了在滑动模态上的控制速度，对滑模面条件的限制使得控制器不存在奇异问题，结合了自适应的方法有效解决收敛停滞问题。
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公开(公告)号：CN112987566B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110170226.6
申请日：2021-02-08
Applicant: 南京工业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种气动热的超螺旋非线性分数阶滑模无模型控制方法，包括，基于能量守恒定律，建立高超声速飞行器气动热地面模拟系统输入电能与输出温度之间的数学模型并转化为无模型控制的超局部模型；根据定义的输出跟踪误差、非线性函数和分数阶微积分，构建非线性分数阶滑膜面；结合所述非线性分数阶滑膜面、超螺旋趋近率、所述超局部模型及时间延时观测器，搭建超螺旋非线性分数阶滑膜的无模型控制器，抑制控制过程中的抖振。本发明对非线性分数阶滑模面的设计既保证了控制的稳定性、收敛速度又降低了稳态误差和饱和误差，而超螺旋趋近率的结合改善了滑模面的抖动问题。
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