久有凌云志 翱翔新风光 清华博士帮助企业攻关“世界级难题”
作为清华大学博士生暑期实践山东济宁分队的一员，经过和新风光电子科技有限公司的双向选择，自动化系的何秀强博士于2018年7月初在新风光电子开始了为期六周的实践工作，实践课题为“永磁同步电机的无传感器启动控制技术研究”。
新风光电子是国内最早从事电力电子节能控制技术及相关产品研发、生产、销售和服务于一体的国家高新技术企业之一，其核心产品之一就是变频调速器。众所公认，永磁同步电机具有功率密度高、损耗小、动态响应快等优点，已被广泛应用于数控机床、航空航天等领域。无传感器控制技术具有结构简单、成本低、可靠性高等优点，在工业领域得到广泛应用。然而，当把无传感器控制技术应用于永磁同步电机的控制时，面临的最大的问题便是如何启动电机及使其在低速范围内稳定运行。目前，国产变频器在驱动永磁同步电机时与ABB、三菱、安川等进口品牌相比仍然存在性能上的差距。
针对该关键技术问题，经过广泛调研和摸索，何秀强博士确定了一种兼顾成本与效率的技术。作为备选技术之一，公司曾研究过该技术，然而发现结果不尽人意。在公司现有技术方案的基础上，经过严密的理论分析，何秀强博士提出了改进方案，总结出一套全面完整的永磁同步电机的无传感器启动方案。目前，该方案已经通过了仿真验证，突破了永磁电机启动及低频运行稳定性问题，解决了I/F运行与矢量控制平滑切换问题，其研究结果对公司变频调速器的研发具有重要的参考和指导意义。由于该技术方案中含有新提出的方法，实践单位还计划联合清华大学为其申请发明专利。
在实践期间，何秀强博士的导师杨耕教授曾莅临新风光电子进行指导，杨教授评价此课题难度为“世界级难题”。事实确实如此，从上世纪八九十年代至今，永磁同步电机的无传感器矢量控制的启动问题依然没有得到很好地解决。直至当前，该问题仍然是一个研究热点，每年有大量新的控制算法被学术界提出。然而在工业界，这些算法却几乎无用武之地。值得一提的是，今年清华大学国内实践基地提供的实践课题中，与永磁同步电机控制相关的课题竟达到四五个之多。这不仅说明永磁同步电机的高性能控制是众多企业面临的共性难题，而且暗示着这项技术已经成为制约国内变频调速行业发展的瓶颈。预期该技术难题被攻关后，将大大提高永磁同步电机的启动控制性能，不仅为企业带来良好的经济效益，而且会极大地促进国内该行业的技术进步。
何秀强博士在新风光电子科技股份有限公司调试硬件设备。
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