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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种五相电机的控制器及控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118214330B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410347683.1，技术领域涉及：H02P21/22；该发明授权一种五相电机的控制器及控制方法是由欧阳小平;陈心灵;凌振飞;李潼;刘浩;周凤岐设计研发完成，并于2024-03-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种五相电机的控制器及控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种五相电机的控制器及控制方法，包括功率电路、控制电路和隔离电路，功率电路包括五相逆变电路和中性点三电平可调制电路，控制电路包括主控电路、角度传感器和电流传感器，主控电路的信号输出端通过隔离电路连接五相逆变电路的控制信号输入端和中性点三电平可调制电路的控制信号输入端，主控电路的信号输入端连接五相电机的角度传感器，五相逆变电路的各相电流传感器连接主控电路的信号输入端。本发明减小此类低电感五相电机在健康和故障工况中的电流及转矩波动，具有低成本、控制精度高、容错能力高等优点。

本发明授权一种五相电机的控制器及控制方法在权利要求书中公布了：1.一种五相电机的控制方法，用于五相电机的控制器，其特征在于： 五相电机的控制器包括功率电路、控制电路和隔离电路，所述功率电路包括五相逆变电路1和中性点三电平可调制电路2，所述控制电路包括主控电路3、角度传感器4和电流传感器5，所述主控电路3的信号输出端通过隔离电路连接五相逆变电路1的控制信号输入端和中性点三电平可调制电路2的控制信号输入端，主控电路3的信号输入端连接五相电机8的角度传感器4，所述五相逆变电路1的各相电流传感器5连接主控电路3的信号输入端，五相电机8的中性点N连接中性点三电平可调制电路2； 五相电机的控制方法包括以下过程： 采集传感信号：电流传感器5采集A相电流信号CURRENTA、B相电流信号CURRENTB、C相电流信号CURRENTC、D相电流信号CURRENTD、E相电流信号CURRENTE、转子位置信号θ，根据所述转子位置信号微分计算实际速度ωr； 设定目标转速 通过五相电机8的工作状态判断是否发生故障，如果发生故障，计算故障时的最高转速，如果没有发生故障，计算正常时的最高转速； 比较当前状态的最高转速和目标转速，如果目标转速超过最高转速，将目标转速设定为最高转速，并根据实际速度与目标转速的误差调整目标电流；如果目标转速不超过最高转速，根据实际速度与目标转速的误差调整目标电流； 设计PI控制器作为速度控制器，得到q轴目标电流值设定d轴目标电流值为0； 设计模型预测电流控制方法，计算中性点三电平可调制电路2的占空比； 根据最优电压矢量计算基础电压矢量的作用时间，从而计算得到功率开关器件S1-S10的状态和作用时间，最后由主控电路3输出PWM控制功率开关器件S1-S14； 如果关停电机，则关闭输出通道，如果不关停电机继续运行，则重新采集传感信号进入循环； 模型预测电流控制方法包括： 通过坐标变换，将五相电流变换到交直轴坐标系，包括d轴电流实际值id和q轴电流实际值iq； 根据五相电机8的工作状态判断是否发生故障，分别建立正常时的虚拟电压矢量与故障时的虚拟电压矢量，构建模型预测电流控制的控制集； 建立五相电机8的离散化电流预测模型，如下： 其中，k为当前计算周期，idk是k周期的d轴电流值，iqk是k周期的q轴电流值，idk+1是k+1周期的d轴预测电流值，iqk+1是k+1周期的q轴预测电流值，udk是k周期的d轴电压值，uqk是k周期的q轴电压值，Ts是控制周期，Rs是电机绕组阻值，Ld是电机d轴电感，Lq是电机q轴电感，ψm是电机永磁体磁链，ωr是当前实际速度； 建立考虑占空比优化的预测电流模型如下： 其中， idk+2是k+2周期的d轴预测电流值，iqk+2是k+2周期的q轴预测电流值，ri是控制集内第i矢量的占空比，udi是控制集内第i矢量对应的d轴电压值，uqi是控制集内第i矢量对应的q轴电压值； 根据d轴和q轴电流误差构建代价函数gi； 其中，idk+2是k+2周期的d轴预测电流值，iqk+2是k+2周期的q轴预测电流值，λ是权重系数；是q轴目标电流值，是d轴目标电流值； 通过优化代价函数计算得到最优电压矢量及其占空比； 其中，vvi是控制集内的电压矢量，vvp是计算得到的最优电压矢量，表示遍历电压矢量vvi计算gi，并计算使得gi最小的矢量；表示gi对ri的偏导数； 自适应调整最优电压与占空比，根据小虚拟电压矢量与大虚拟电压矢量的幅值比作为阈值w； 其中，Vvs是小虚拟电压矢量，Vvb是大虚拟电压矢量； 当最优电压矢量的占空比小于阈值时，最优电压矢量替换为同方向的小虚拟电压矢量，并计算新的占空比； ri'＝1.618*ri 最后进行零序电流控制，建立零序电流预测模型，基于无差拍方法进行零序电流控制，采用零序电流控制为0，计算得到目标零序电压； 其中，是目标零序电压，是目标零序电流值，设为0，Ls是零序回路的电感，i0k+1是k+1周期的预测零序电流值，Rs是电机绕组阻值，Ts是控制周期； 选用的最优电压矢量可由中性点不同电位得到的基础电压矢量进行合成，根据目标零序电压可以设计计算得到中性点不同电位的作用时间占比。

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