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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利磁悬浮膨胀发电机控制器故障容错控制方法及系统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：CN119806111B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202411964973.7，技术领域涉及：G05B23/02；该发明授权磁悬浮膨胀发电机控制器故障容错控制方法及系统是由黄琦玮;陈益华;蒋栋;雷祖皓;雷雨田;帅逸轩设计研发完成，并于2024-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本磁悬浮膨胀发电机控制器故障容错控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了磁悬浮膨胀发电机控制器故障容错控制方法及系统，属于磁悬浮轴承控制领域，发电机中的磁悬浮轴承具有N个自由度，且包括2N个依次串联的绕组A1～AN和B1～BN；磁悬浮轴承采用全桥型串联绕组拓扑结构；方法包括：检测绕组An和Bn中的电流ian和icn，n∈{1,2,……,N}，若ian+icnilimiit′，则判定An连接的桥臂Ln的上开关管、桥臂Ln+1的下开关管，以及Bn连接的桥臂Ln+N的上开关管、桥臂Ln+N+1的下开关管存在短路故障；以使得各自由度上绕组产生的电磁力合力为预设值为目标，计算各绕组的电流大小和电流方向，并生成用于控制各桥臂中各开关管的PWM信号后施加于相应的开关管。本发明能够对基于串联绕组拓扑的磁悬浮膨胀发电机控制器实现短路故障辨识与容错。

本发明授权磁悬浮膨胀发电机控制器故障容错控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种磁悬浮膨胀发电机控制器故障容错控制方法，所述磁悬浮膨胀发电机中的磁悬浮轴承具有N个自由度，且包括2N个绕组A1~AN和B1~BN，绕组An和绕组Bn用于控制第n个自由度，；所述磁悬浮轴承采用全桥型串联绕组拓扑结构，包括2N+1个桥臂L1~L2N+1；2N个绕组按照A1~AN、B1~BN的顺序依次串联，绕组An的两端分别与桥臂Ln和Ln+1的中点相连，绕组Bn的两端分别与桥臂Ln+N和Ln+N+1的中点相连；其特征在于，所述故障容错控制方法包括：短路故障辨识和短路故障容错； 所述短路故障辨识包括：检测绕组An和Bn中的电流ian和icn，若二者之和大于预设电流阈值，则判定用于控制绕组An和Bn的一组开关管S2n-1、S2n+2、S2n+2N-1和S2n+2N+2存在短路故障；其中，S2n-1为桥臂Ln的上开关管，S2n+2为桥臂Ln+1的下开关管，S2n+2N-1为桥臂Ln+N的上开关管，S2n+2N+2为桥臂Ln+N+1的下开关管； 所述短路故障容错包括：在辨识出短路故障后，以使得各自由度上两个绕组产生的电磁力合力为预设值为目标，计算各绕组的电流大小和电流方向；根据各绕组的电流大小和电流方向，生成用于控制各桥臂中各开关管的导通与关断的PWM信号，并施加于相应的开关管； 在辨识出用于控制绕组An和Bn的一组开关管S2n-1、S2n+2、S2n+2N-1和S2n+2N+2存在短路故障后，以使得各自由度上两个绕组产生的电磁力合力为预设值为目标，计算各绕组的电流大小和电流方向，包括如下步骤： S1：定位开关管S2n-1、S2n+2、S2n+2N-1和S2n+2N+2中存在短路故障的开关管，若为用于控制绕组An的开关管，则转入S2；否则，转入S3； S2：设定绕组A1~An的电流大小与原电流大小相等、电流方向与原电流方向相反，并设定绕组An+1~AN电流大小与原电流大小相等、电流方向与原电流方向相同，以各自由度上两个绕组产生的电磁力合力为预设值为目标，计算绕组B1~BN的电流大小和电流方向； S3：设定绕组B1~Bn的电流大小与原电流大小相等、电流方向与原电流方向相反，并设定绕组Bn+1~BN电流大小与原电流大小相等、电流方向与原电流方向相同，以各自由度上两个绕组产生的电磁力合力为预设值为目标，计算绕组A1~AN的电流大小和电流方向； 第n个自由度上，两个绕组产生的电磁力合力的计算表达式为： 其中，绕组的原电流大小和原电流方向分别表示在正常工作情况下，该绕组的电流大小和电流方向；F为短路故障发生前，第n个自由度上两个绕组产生的电磁力合力；表示真空磁导率，m表示绕组的线圈匝数，表示磁极面积，表示磁极与净力之间的夹角；dis0表示所述磁悬浮轴承气隙的两倍，dis1表示转子中心到线圈An对应磁极的距离；Ian和Icn分别表示绕组An和Bn的电流。

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