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公开(公告)号：CN110661463A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910903030.6
申请日：2019-09-24
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种适用于磁悬浮球形电机的分数阶PID滑模观测器设计方法，涉及无位置传感器技术领域。该方法首先采集磁悬浮球形电机三相电流值和三相电压值，进而构建滑模观测器的数学模型；利用构建的滑模观测器数学模型计算磁悬浮球形电机在两相静止坐标系下的反电动势和定子电流估计值；同时以定子电流估计值的误差作为滑模面，构造滑模观测器的切换函数，并采用Prelu函数作为滑模观测器开关函数；然后利用分数阶PID对滑模观测器的切换函数中的滑模增益进行参数调节和整定；并由计算得到的反电动势得到真实转子电角度和电角速度的估计值。本发明方法有效的抑制了磁悬浮球形电机滑模观测器的抖振，能够设计出稳定的滑模观测器。
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公开(公告)号：CN110552961B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201910862649.7
申请日：2019-09-12
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种基于分数阶模型的主动磁轴承控制方法，涉及轴承控制技术领域。该方法在有限元分析的建立的磁悬浮轴承系统整数阶模型上采用闭环频域辨识的方法建立磁悬浮轴承系统的分数阶模型，并通过非线性最小二乘法得到基于确定结构下的最优模型；设计的分数阶PID控制器通过量子粒子群算法来得到分数阶参数的全局最优解，并利用oustaloup滤波器近似法来对分数阶微积分算子在所选频段内的有理近似，实现分数阶PID控制器的设计；最后基于分数阶PID控制器使磁悬浮轴承稳定悬浮。本发明方法能够明显改善涡流及磁滞损耗导致驱动电流与电磁力之间相位滞后对控制系统的影响，实现对磁悬浮轴承系统稳定、快速、精确的控制。
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公开(公告)号：CN109216803A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201811100670.5
申请日：2018-09-20
Applicant: 东北大学 , 沈阳鼓风机集团股份有限公司 , 中石油北京天然气管道有限公司
Abstract: 本发明提供一种UMDs电池管理系统，涉及电池管理技术领域。该系统包括数据采集单元、电池均衡电路、三组A/D保护电路、主控单元、储存器；所述数据采集单元的输入端与UMDs电源系统中的电池相连，输出端与三组A/D保护电路的输入端相连，三组A/D保护电路的输出端均与主控单元的输入端相连；所述主控单元的输出端与电池均衡电路的输入端、存储器和UMDs电源中央控制系统均相连；同时，电池均衡电路的输出端与UMDs电源系统中的电池相连；本发明提供的UMDs电池管理系统，能够高效使用蓄电池，防止蓄电池发生过充、过放等对电池的损坏行为；可以对蓄电池的荷电状态做出准确估算，减少估算程序的运算量。同时，可以将蓄电池相关信息及时地传递给电池管理控制系统。
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公开(公告)号：CN110518888B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN201910852931.7
申请日：2019-09-10
Applicant: 东北大学
IPC: H03F3/217 , H03F3/213 , H03F1/02 , H03F1/26 , H03F1/30 , G05B19/042 , G01R19/25 , G01R25/00 , H02P27/08 , H02P25/02
Abstract: 本发明提供一种用于磁悬浮电机的开关功率放大器，涉及磁悬浮电机技术领域。本发明包括控制电路、驱动电路、两相三桥臂主电路、采样电路、滤波电路；控制电路包括DSP中央处理模块、FPGA模块；所述DSP中央处理模块包括AD转换器、控制算法模块；AD转换器与控制算法模块相连接；控制算法模块与FPGA模块相连接；FPGA模块包括数据锁存模块和n个PWM模块，数据锁存模块与n个PWM模块的输入端相连接；PWM模块的输出端与驱动电路的输入端相连接；驱动电路与两相三桥臂主电路相连接；两相三桥臂主电路与采样电路相连接；采样电路与滤波电路相连接；所述滤波电路的输出端与DSP控制器的AD转换接口相连接。该发明集成度更高、体积小、重量轻，实现了低能耗的要求。
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公开(公告)号：CN113339310B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202110814452.3
申请日：2021-07-19
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种基于磁悬浮轴向位置控制的压缩机喘振预测控制方法，通过采集不同转速下压缩机出口压力值与流量值来绘制喘振曲线，通过建立压缩机数学模型推导出压升与质量流量的函数关系，建立压缩机出口压力预测模型来确定压缩机下一时刻的运行点坐标，当运行点坐标与喘振曲线相交时说明下一刻将发生喘振，需要对压缩机中轴承的轴向和径向分别进行调节来消除喘振，即调整转子轴向叶轮与蜗壳间距，增大转子径向控制电流以消除喘振，本发明方法能够预测磁悬浮压缩机下一刻是否发生喘振进而调整控制策略，以使磁悬浮压缩机能够始终保持紧靠在喘振线的右侧运行，有效缩小了喘振裕度，使压缩机既能够有效避免喘振的发生，又能够在最高效率点运行。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113067523A
公开(公告)日：2021-07-02
申请号：CN202110436193.5
申请日：2021-04-22
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种基于角域陷波滤波的磁悬浮电机振动抑制方法，涉及磁悬浮电机技术领域。本发明使用电涡流位移传感器检测磁悬浮电机转子位移信号，使用变频器输出瞬时频率信号，将转子位移信号和瞬时频率信号传输给磁悬浮电机振动抑制控制器。磁悬浮电机振动抑制控制器包含信号处理芯片，用于将振动信号处理为角域信号，再将角域信号进行陷波滤波，供磁悬浮电机控制机产生控制信号，构建为自动平衡方式或不平衡补偿方式。
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公开(公告)号：CN110657159A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910903028.9
申请日：2019-09-24
Applicant: 东北大学
IPC: F16C32/04
Abstract: 本发明提供一种磁悬浮轴承稳定控制装置及方法，涉及电力电子技术领域。该装置及方法，将通过位移传感器和电流传感器采集的磁悬浮轴承位置信号和电流信号经过硬件滤波电路传到DSP芯片，进而确定磁悬浮轴承工作的状态；当位移传感器检测到的磁悬浮轴承的位置信息与参考值的差值大于等于阈值时，DSP芯片运行于第I种模式，控制MOSFET开通关断，实现对磁轴承的位置进行快速的调节；当位移传感器检测到磁悬浮轴承的位置信息与参考值的差值小于阈值时，DSP芯片运行于第II种模式，抑制磁悬浮轴承线圈电流的纹波；同时对第II种模式中控制方法进行补充，防止第II种模式调节失控。通过多模式的切换，降低磁悬浮轴承线圈电流纹波，使磁轴承稳定悬浮。
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公开(公告)号：CN113067523B
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202110436193.5
申请日：2021-04-22
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种基于角域陷波滤波的磁悬浮电机振动抑制方法，涉及磁悬浮电机技术领域。本发明使用电涡流位移传感器检测磁悬浮电机转子位移信号，使用变频器输出瞬时频率信号，将转子位移信号和瞬时频率信号传输给磁悬浮电机振动抑制控制器。磁悬浮电机振动抑制控制器包含信号处理芯片，用于将振动信号处理为角域信号，再将角域信号进行陷波滤波，供磁悬浮电机控制机产生控制信号，构建为自动平衡方式或不平衡补偿方式。
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公开(公告)号：CN110417334B
公开(公告)日：2022-02-01
申请号：CN201910693270.8
申请日：2019-07-30
Applicant: 东北大学
IPC: H02P29/032 , H02P29/028 , H02P25/022
Abstract: 本发明提供一种磁悬浮轴承的动能回馈电压中断保护系统及方法，涉及磁悬浮技术领域。该系统包括三相交流电源、变频器、变压器、整流装置、Boost升压装置、位移控制器、位移传感器、电源切换装置以及磁悬浮电机。所述系统在电源正常供电时直接由三相交流电经降压、整流处理后得到位移控制器所需直流电压值为位移控制器供电，从而使位移控制器发出驱动电流驱动转子悬浮，电源断电时电机由电动状态转换为发电状态，通过动能回馈的方式将电机的动能转化为位移控制器所需的电压；即磁悬浮电机发出的电经降压整流处理后，再经Boost升压过程对电机发出的电压进行适量的电压调节进而得到位移控制器所需电压值，再经电源切换后进而为位移控制器供电。
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公开(公告)号：CN112196899B
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202011123649.4
申请日：2020-10-20
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明提供一种磁悬浮电机运行过程的保护系统及方法，涉及磁悬浮电机技术领域。本系统包括磁悬浮永磁同步电机、磁轴承控制模块、功率控制模块、电源供电模块以及后备电源保护模块；在电网电压骤降或短时断电时，不仅能实现转子的稳定悬浮，也能实现电机不停转继续工作。采用了无隙切换技术，实现了磁轴承控制系统在电网断电时供电电压稳定无波动。在电网断电无法恢复时，不仅保证电机转子的稳定悬浮，还加速电网故障情况下电机的制动，实现转子的快速停机。采用了电池的计时分配使用，使蓄电池组电压达到均匀分配。整个磁悬浮电机运行过程做了全方位的保护，提高了磁悬浮电机的使用可靠性。
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