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公开(公告)号：CN106877787A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710279966.7
申请日：2017-04-26
Applicant: 安徽大学
IPC: H02P31/00
CPC classification number: H02P31/00
Abstract: 本发明公开了一种基于运动解耦的永磁球形电机通电控制方法，其特征是根据偏航、俯仰和自旋三种运动姿态预先将电机定子线圈分组，分别对三种运动姿态建立电磁转矩模型；然后由期望角位移通过动力学方程求解出运动所需的控制转矩；再利用基于运动解耦的通电控制方法，将控制转矩分别通过对应的偏航、俯仰和自旋电磁转矩模型，逆向求解出所需控制转矩对应电流，最后通过电流控制装置实现期望位置的运动。本发明通电控制方法简单，同一时刻只需对四个线圈供电就能实现永磁球形电机对应的偏航、俯仰和自旋运动，具有功耗小、响应快、运动稳定等优势。
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公开(公告)号：CN106292337A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610906739.8
申请日：2016-10-17
Applicant: 安徽大学
IPC: G05B17/02
CPC classification number: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种基于正弦加速度函数的永磁球形电机点到点运动轨迹规划方法及其应用，其特征是：以永磁球形电机转子为研究对象，首先通过给定欧拉旋转角，或给定两点坐标，采用本发明提出的一种由两点坐标反向求解欧拉旋转角的方法，反解出欧拉旋转角。然后根据电机运行时间和初始条件，求解出正弦加速度函数的表达式，最后根据转子动力学方程，得到最终的控制转矩。本发明实现了永磁球形电机点到点运动的轨迹规划，并将其应用到复杂连续轨迹的规划上，能有效减少输入信号的冲击、不连续变化等因素对控制对象产生的不利影响，从而提高控制系统的控制精度和电机运行的稳定性。
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公开(公告)号：CN103780188B
公开(公告)日：2016-02-24
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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公开(公告)号：CN109858123B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN201910058345.5
申请日：2019-01-22
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明提供了一种基于Python和Maxwell的永磁球形电机三维电磁转矩自动化分析方法，采用Maxwell建立完整的永磁球形电机三维模型，并添加仿真参数、激励参数和计算参数。采用基于python语言的脚本程序实现对仿真过程的自动化控制，所述基于python语言的脚本程序包括初始化模块、循环模块、仿真参数数值产生模块、仿真参数设置模块、仿真计算模块、仿真结果报告生成与导出模块。该永磁球形电机电磁转矩自动化求取方法采用基于python语言的脚本程序从外部控制Maxwell仿真进程，自动修改永磁球形电机仿真参数并获取电磁转矩仿真数据，提高了仿真计算的灵活性，并节省了大量人工成本和时间成本。
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公开(公告)号：CN109617281B
公开(公告)日：2020-09-29
申请号：CN201910038507.9
申请日：2019-01-16
Applicant: 安徽大学
IPC: H02K1/28
Abstract: 本发明公开了一种永磁球形电机转子支撑结构，该支撑结构包括底面支撑柱，侧面支撑柱组，赤道面支撑柱组，定子下壳体；所述赤道面支撑柱组包括5个相同的赤道面支撑柱，安装在定子下壳体赤道面的指定位置；所述侧面支撑柱组包括5个相同的侧面支撑柱，安装在定子下壳体侧面的指定位置；所述底面支撑柱结构与侧面支撑柱相同，安装在定子下壳体底面中心点；所述定子下壳体在指定安装支撑柱的位置留有安装孔。本发明中赤道面支撑柱可以防止转子高速运动产生侧歪，同时赤道面支撑柱头部采用带弹簧的球头柱塞，抑制转子运动时产生的抖动，并减小支撑柱与转子体的接触面积，进而减小摩擦力；一个或多个支撑柱结构损坏后仍能支撑转子正常工作，可靠性高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107222142B
公开(公告)日：2018-09-28
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：CN104598686A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510035609.7
申请日：2015-01-24
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种基于电磁计算及神经网络的水泵电机建模与优化方法，根据排水泵用三相异步电机的原始结构参数，通过电机等效磁路的电磁计算方法，计算出电机输出性能参数，包括输出转矩、效率及电机定子起动电流等。对于泵性能采用BP神经网络方法，建立水力模型对难以精确计算的流场流态模型进行快速拟合。结合电机机理模型及水力拟合模型形成“及泵一体模型”。采用模拟退火遗传算法为优化手段，对电机部分结构参数进行优化设计。该方法主要功能为，满足水泵输入轴功率的前提下，智能搜索最优的电机结构设计参数，精确匹配电机性能与水泵负载特性，降低配套电机功率的裕量系数，以减小配套电机功率。
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公开(公告)号：CN115783548A
公开(公告)日：2023-03-14
申请号：CN202211547874.X
申请日：2022-12-05
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明涉及智能垃圾箱，包括有桶体、与桶体可开合连接的盖体，还包括有驱动杠杆、舵机、主控系统、语音模块；主控系统，用于操控舵机正反向工作，用于控制语音模块播报；舵机设置于桶体上，用于在主控系统操控下驱使驱动杠杆正反向工作；驱动杠杆设置于桶体上并与盖体连接，用于在舵机操控下带动盖体相对桶体打开或关闭；语音模块，设于桶体上，用于识别垃圾类别，并与主控系统连接，使主控系统根据语音模块识别结果操控对应舵机打开对应盖体。本发明主控系统根据语音模块收集并识别出的垃圾类别，而操控对应舵机以将对应垃圾的盖体打开，实现垃圾类别识别功能以及限制性地引导投放功能。
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公开(公告)号：CN115664271A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211092692.8
申请日：2022-09-08
Applicant: 安徽大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Labview控制器的永磁球形电机闭环控制系统，该系统以永磁球形电机转子为控制对象，首先通过六轴蓝牙姿态陀螺仪传感器实时检测永磁球形电机转子的位置信息，由Labview控制器的串口通信模块根据通信协议处理所述信息；然后传递给Matlab脚本文件，结合转矩计算模块和通电电流计算模块求解出定子线圈中需要施加的电流；最后由Labview控制器的串口通信模块向恒流源产生所述电流驱动永磁球形电机实现闭环控制。本发明实现了永磁球形电机任意轨迹快速、准确的闭环控制，缩短了开发周期，提高了运行效率，并可将其应用到无线蓝牙控制任意轨迹的跟踪控制。
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公开(公告)号：CN113346639A
公开(公告)日：2021-09-03
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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