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公开(公告)号：CN109783931A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910030991.0
申请日：2019-01-14
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种基于高斯过程回归的永磁球形电机电磁转矩建模方法，包括以下步骤：步骤一，根据永磁球形电机机械结构在电磁分析软件中建立球形电机模型；步骤二，在函数空间下定义一个高斯过程；步骤三，根据电机转子永磁体分布规律，对实验数据进行分析，确定核函数为自相关确定二维高斯核函数；步骤四，采用极大似然估计法，获得高斯过程回归的最优超参数，确定永磁球形电机线圈1的电磁转矩模型f1*；步骤五，重复步骤一到步骤四，确定其他线圈的电磁转矩模型，最终确定永磁球形电机电磁转矩模型。本发明降低了建模的难度，减少了获取数据的时间成本，对不同结构的球形电机有通用性。
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公开(公告)号：CN107222142A
公开(公告)日：2017-09-29
申请号：CN201710485574.6
申请日：2017-06-23
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明涉及一种三自由度运动永磁球形步进电动机驱动电路，包括电源、逆变单元、驱动单元、逻辑转换单元、电流采样控制单元、过流保护控制单元；所述逻辑转换单元与逆变单元相连、电流采样控制单元与逆变单元相连、过流保护控制单元与逆变单元相连，所述逆变单元与驱动单元相连；所述驱动电路共有四层、每层结构完全相同，每层之间通过电源线并联连接。本发明根据三自由度永磁球形步进电动机结构特点，将控制电路与驱动电路分离设计，驱动电路能够输出最大15A的驱动电流，具有结构简单、输出电流功率大、精度高等优点。
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公开(公告)号：CN105207560A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510563213.X
申请日：2015-09-07
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了异步电机-斜流泵系统建模方法，包括：(1)、首先采用水电比拟法得到所述斜流泵的等效电路图，然后将所述斜流泵的等效电路图简化成T型等效电路，并在dq旋转正交坐标系下得出所述斜流泵的数学模型，从而推导出所述斜流泵输入的有功功率Nmfp。(2)、根据异步电机的物理模型，在dq旋转正交坐标系下建立由状态方程表达的异步电机数学模型，并最终推导出异步电机输出的电磁功率Pem。(3)、基于斜流泵叶轮与异步电机转子的机械功率平衡建立异步电机-斜流泵系统模型。本发明可用于斜流泵的建模分析以及异步电机-斜流泵系统的功率匹配分析。
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公开(公告)号：CN104915481A
公开(公告)日：2015-09-16
申请号：CN201510271696.6
申请日：2015-05-25
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了基于虚拟样机建模和周期性规划的球形电机协同控制系统，首先基于虚拟样机技术，逐步建立模拟实际样机的球形电机转子动力学模型。并通过可视化仿真，揭示该动力学模型在空载、考虑重力和摩擦等典型工况下的运动规律，进而完成所述球形电机转子动力学模型的优化。其次采用傅里叶级数设置球形电机转子的驱动力矩函数，实现两种基于周期性规划的典型工况运动。最后以轨迹跟踪控制为目标，基于接口模块搭建协同控制平台，实现球形电机转子动力学系统的滑模控制。本发明将虚拟样机建模技术和控制系统仿真技术相结合，大大简化球形电机转子动力学系统的调试过程，并可推广应用到其它复杂机电系统的研究领域。
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公开(公告)号：CN103780188A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410035175.6
申请日：2014-01-23
Applicant: 安徽大学
IPC: H02P21/13
Abstract: 本发明公开了一种基于动态摩擦补偿的永磁球形电机转子自适应控制系统，其特征是：以永磁球形电机转子为被控对象，设置控制系统包括参数自适应调整模块、动态摩擦状态观测模块、动态摩擦前馈补偿模块和计算力矩模块。参数自适应调整模块采用自适应算法实时计算获得计算力矩模块和动态摩擦前馈补偿模块的调整参数；动态摩擦状态观测模块由两个动态项不同的状态观测器构成，实时计算动态摩擦模型中的状态量估计值；动态摩擦前馈补偿模块实时计算获得摩擦补偿力矩τfc；计算力矩模块计算获得主控制力矩τc；设置被控对象的总控制力矩τ为：τ=τfc+τc。本发明实现了永磁球形电机转子的动态摩擦补偿，从而提高控制精度，减少起动力矩。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115816437A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211092752.6
申请日：2022-09-08
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明涉及一种智能核酸采样机器人系统，包括主控系统模块、立体视觉系统模块、机械臂，包括以下技术步骤：步骤(1)：利用立体视觉系统模块扫描识别人脸图像，并将人脸图像信息传输给主控系统模块；步骤(2)：主控系统模块利用人脸关键点位置定位算法进行空间坐标运算，并根据计算得出的坐标，采用RRT算法，规划机械臂运动轨迹及空间位置；步骤(3)：主控系统模块操控机械臂按照规划轨迹采样咽拭子。本发明采用人脸关键点定位算法，极大的优化了嘴部、口腔定位问题，准确识别，定位目标高效，安全可靠。机械臂路径规划采用RRT算法灵活性高，效率高，适用于机械臂在空间中选用最短路径精准采样。
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公开(公告)号：CN109783931B
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN201910030991.0
申请日：2019-01-14
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种基于高斯过程回归的永磁球形电机电磁转矩建模方法，包括以下步骤：步骤一，根据永磁球形电机机械结构在电磁分析软件中建立球形电机模型；步骤二，在函数空间下定义一个高斯过程；步骤三，根据电机转子永磁体分布规律，对实验数据进行分析，确定核函数为自相关确定二维高斯核函数；步骤四，采用极大似然估计法，获得高斯过程回归的最优超参数，确定永磁球形电机线圈1的电磁转矩模型f1*；步骤五，重复步骤一到步骤四，确定其他线圈的电磁转矩模型，最终确定永磁球形电机电磁转矩模型。本发明降低了建模的难度，减少了获取数据的时间成本，对不同结构的球形电机有通用性。
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公开(公告)号：CN115021436A
公开(公告)日：2022-09-06
申请号：CN202210589218.X
申请日：2022-05-26
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种基于运动解耦的磁通切换型永磁球形电机，其定子结构由定子球壳和固定设置在定子球壳内表面各定子磁极对构成；两只U形定子磁极齿以各自的一侧边共同夹持永磁体，并绕制绕组构成定子磁极对，定子磁极对在定子球壳内表面按不同的位置分设为自旋模块磁极对和倾斜模块磁极对；转子结构由转子球壳和固定设置在转子球壳上的各转子磁极齿构成，转子球壳为中空导磁球体，转子磁极齿是由导磁材料制成的圆柱状磁极齿；各圆柱状磁极齿独立嵌装在转子球壳上；输出轴与转子球壳固定连接，并沿转子球壳的径向延伸；本发明基于运动解耦采用模块化设计,将定子磁极对和转子磁极齿分为自旋运动模块和倾斜运动模块进而实现多自由度运动。
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公开(公告)号：CN113346639B
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202110607204.1
申请日：2021-06-01
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明涉及一种基于磁通切换的定子永磁式球形电机，包括定子体，转子体，输出轴，基座，万向滚珠轴承和螺栓。定子体包括两个半球形定子外壳，其内表面按照一定的排布方式固定着若干个由一个永磁体与两个定子磁极齿组成的磁极对，每个磁极对上绕制集中式绕组线圈；转子体包括导磁的转子磁极齿以及镶嵌转子的转子外壳；定子外壳通过螺栓固定在基座上；万向滚珠轴承固定在基座上，与转子体接触，支撑转子体；输出轴固定在转子外壳上。本发明电机结构稳定，散热效果较好，不存在永磁体退磁风险。同时基于磁通切换原理，通过改变线圈通电方向与安匝数，获得较大范围转矩输出。基于球形电机本体和通电控制的一体化设计使其具有较强的实际应用价值。
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公开(公告)号：CN108736657B
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN201810548555.8
申请日：2018-05-31
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光学传感器的永磁球形电机转子位置检测方法，包括永磁球形电机，半球形罩壳，基于光学传感器的硬件检测电路，ARM开发板及位置解算算法，其特征是：在所述球形电机转子输出轴上固定半球形罩壳，球形电机定子外壳上间隔90°固定放置两个光学传感器；由所述两个光学传感器检测获得运动的半球形罩壳表面的位移信息，通过对该位移信息进行位置解算，得到半球形罩壳运动的偏航角和俯仰角，解算得到半球形罩壳上P点的位置坐标，由于球形转子与半球形罩壳同轴同心且根据二者半径之间的关系，即可求得球形转子上S点的位置坐标。本发明方法基于的硬件结构相对简单，位置坐标解算算法容易实现，检测误差较小，具有较强实际应用价值。
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