刘家曦科研成果

基本信息 科研项目 教育教学 论文专著 个人新闻及展示 新建主栏目 科研项目 项目名称 PADC电机驱动功率放大器技术开发 项目来源 国家重大研发计划 开始时间 2020.8 结束时间 2021.12 项目经费 4,945,000 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 完成中国28nm光刻机亟需的精密电驱动技术的“卡脖子难题” 项目名称 内置式高速主轴电机气隙磁场调制及热管理技术研究 项目来源 国家重点研发计划 开始时间 2023-1-1 结束时间 2025-12-31 项目经费 1，300，000 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 承担国家重点研发计划，实现300，000rpm及以上的高速电机驱动控制方法及检测方法，达到国际领先水平 项目名称 双工件台直线电机系统研制 项目来源 国家重大科技专项02专项 开始时间 2011-10-01 结束时间 2015-12-01 项目经费 18,000,000 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高速永磁同步电机系统谐波产生机制及抑制 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 2016-01-01 结束时间 2019-12-01 项目经费 807,000 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 绕组分段式永磁直线电机无传感器驱动系统的基础研究 项目来源 国家自然科学基金 开始时间 2014-01-01 结束时间 2016-12-01 项目经费 250,000 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高速电机测试仪的模块化研制及装配调试技术研究 项目来源 国家重点研发计划 开始时间 2017.07 结束时间 2021.06 项目经费 341,600 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 高性能伺服电机及驱动器关键技术研究 项目来源 广东省重点研发计划 开始时间 2017.01 结束时间 2019.12 项目经费 900,000 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 机器人用高性能伺服电机及驱动器关键技术研究 项目来源 珠海格力电器合作项目 开始时间 2016.12 结束时间 2019.10 项目经费 900,000 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 超高速精密空气轴承电主轴设计、制造及测试 项目来源 国家重点研发计划 开始时间 2023-1-1 结束时间 2025-12-31 项目经费 200，000 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 项目名称 项目来源 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 项目来源 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 基本信息 名称 个人信息： 刘家曦，1980年出生，副教授，博士生导师，哈工大电工新技术研究所。 通信地址：哈尔滨市南岗区一匡街2号C2栋414 E-mail：liujiaxi@hit.edu.cn 基本概况：主持国家重点研发计划、自然科学基金青年基金、面上项目，国家重大研发计划、省级重大/重点研发计划、“揭榜挂帅”项目、国家重点实验室专项项目、省部级基金以及校企合作项目30余项，累计承研经费5000余万元。获得教育部技术发明一等奖1项、教育部科技进步一等奖1项。发表论文20余篇，授权专利10余项。 科研哲学：将电机和电力电子技术紧密结合，做电机领域的“苹果系统”。 科研方向： 1、超精密电机驱动控制 （1）面向3nm光刻机的超精密电驱动理论与关键技术； （2）面向卫星领域的精密磁浮驱控方法； （3）精密电流检测技术； （4）新型功率拓扑及其驱动技术； 具体内容：精密电流传感器的电、磁、热优化设计技术、高精度电流信号处理技术、SiC以及GaN的驱动控制技术、多电平功率驱动拓扑、高精度复合线性控制方法、多绕组混合驱动控制技术、新型ARM/DSP/FPGA等电子器件的混合架构及数字处理方法等； 2、超高速电驱动、发电及能量管理 （1）300,000rpm以上超高速电主轴稳速控制技术； （2）面向全电飞机的高速电动机逆变驱动及容错控制方法； （3）高速发电机整流控制技术； （4）高速起动发电机能量管理方法； 具体内容：电机无位置传感技术、电流谐波抑制技术、三电平电机驱动技术、电流解耦控制技术、电机谐振抑制技术、模块化电机驱动控制技术、高速电机功率因数校正技术、高速电机驱动拓扑、高速电机系统下垂控制等； 3、特种伺服驱动技术 （1）面向航空航天的电动舵机伺服驱控技术； （2）面向机器人的伺服驱动方法； （3）电机先进控制方法； 具体内容：电机参数辨识技术、伺服系统参数自整定技术、电流预测控制技术、电机高频谐振及低频抖振抑制技术、电机鲁棒控制技术等； 科研成果（截至到2022年）： 1、突破了超精密、高频响、大功率开关型功率放大器，解决了28nm光刻机平台对精密PA的“卡脖子难题”。 2、研制了民用航天领域全电火箭泵驱系统，实现了国产可回收火箭的最高飞行记录。 3、实现了航空航天特种飞行器、机器狗、工业机器人在内的一系列特种电机伺服系统，为航空航天、高端装备、民用科研等领域保驾护航。 4、研制了高实时性、高计算能力的通用的嵌入式软件平台、以及从1kw-200kw的高开关频率、高可靠性的通用性功率驱动单元，实现了“电力电子积木”。 教育经历 名称 1、1998.09-2002.07 哈尔滨工业大学 电机与电器专业 学士 2、2002.09-2004.07 哈尔滨工业大学 电机与电器专业 硕士 3、2006.04-2010.12 哈尔滨工业大学 电机与电器专业 博士 工作经历 名称 1、2011.07-2014.12 哈尔滨工业大学 电机与电器专业 讲师 2、2014.07-2015.08 美国威斯康辛大学麦迪逊分校 访问学者 3、2015.01-目前， 哈尔滨工业大学 电机与电器专业 副教授 讲授课程 名称 1、研究生课：特种电磁装置，32学时 招生信息 名称 1、招收对电机驱动、伺服驱动控制、电力电子技术等实际工程项目感兴趣同学； 2、招收未来想要利用电驱动和电推进技术颠覆或者开创众多行业需求的同学； 3、培养未来科研院所的技术总工以及大厂的技术领军人才； 4、3-5nm光刻机领域的精密电驱动方向：硕士1-2名、博士1名； 5、10万转以上的高速电推进技术方向：硕士1-2名、博士2名； 6、通用/特种伺服驱动及控制方向：硕士1-2名 温馨提醒：课题组项目挑战大，对同学们的锻炼比较多，所以立志于去电网的同学不建议报考，因为太累了。 专利 名称 1.全数字磁通门型闭环电流传感器及其电流信号采集方法. 专利授权号：CN111929492B. 授权时间：2022.7 2.一种全数字磁通门型电流传感器及其噪声抑制方法. 专利授权号：CN111665384B. 授权时间：2022.7 3.双绕组音圈电机及其混合驱动控制方法. 专利授权号：CN106533116B. . 授权时间：2019.6 4. 一种全数字磁通门型电流传感器. 专利授权号：CN111665383B. 授权时间：2022.7 5. 一种双绕组音圈电机及其复合驱动控制方法. 专利授权号：CN106505824B. 授权时间：2019.2 6. 一种用于风力发电变桨系统的位置故障容错驱动控制方法. 专利授权号：CN106685291B. 授权时间：2021.5 7. 直流母线电压可调的三相逆变器拓扑结构及电压调节方法. 专利授权号：CN106655913B. 授权时间：2018.12 8. 一种新型振荡电机. 专利授权号：CN109149895B. 授权时间：2019.8 9. 一种高速电机护套结构. 专利授权号：CN110022011B. 授权时间：2021.4 10.一种高速电机转子磁极结构. 专利授权号：CN109950993B. 授权时间：2020.12 发表论文 名称 SCI: LiYi Li; Genji PEI(指导学生); Jiaxi LIU; Pengcheng DU; Le Pei; Chengbo Zhong. 2-DOF Robust H∞ Control for Permanent Magnet Synchronous Motor With Disturbance Observer. IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, 36（3）：3462-3472，2021 Genji Pei(指导学生), Jiaxi Liu, Xiaonan Gao, Wei Tian, Liyi Li, Deadbeat Predictive Current Control for SPMSM at Low Switching Frequency with Moving Horizon Estimator, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, 2021,9(1):345-353 Jiaxi？Liu;Jiwei Cao;Zhengxing Cheng;Liyi Li*. Study on the Position Estimation Method of Winding Segmented Permanent Magnet Linear Motor, IEEE Access, 2022,5:51242-51248 GENJI PEI(指导学生), LIYI LI, XIAONAN GAO, JIAXI LIU, AND RALPH KENNEL, Predictive Current Trajectory Control for PMSM at Voltage Limit, IEEE access,2020,8: 1670-1678 Pengcheng D., Jiaxi Liu, Kun Lv , Le Pei, Liyi Li. A novel control system simulation modeling method considering the real hardware platform and the software structure. Applied Mathematical Modelling. 2018,53:693-708 Cao Jiwei. Zhang Chengming, Liu Jiaxi, and Li Liyi. Investigation on Maximum Electromagnetic Torque of Permanent-Magnet Synchronous Machines. IEEE access,2020,8: 113011-113019 EI: Cascade-free H∞ Speed and Position Control for Permanent Magnet Synchronous Motor Drives. ICEMS. 2018 Speed Ripple Minimization for PMSM Based on Complex Vector Analysis and Iterative Learning Control. ICEMS. 2019 MRAS Based Online Parameter Identification for PMSM Considering VSI Nonlinearity. ICEMS. 2018 Accurate Current Sampling Method suit for HS-PMSM Driver System considering reduce the current harmonic and torque ripple. ICEMS. 2016 A Novel Simpplified 3-level SVPWM Modulation Method Based on the Convertional 2-L SVPWM Modulation Method. ICEMS. 2018 An Accurate HS-PMSM Rotor Loss and Performance Analysis Method combine the Control System Simulation and Finite Element Simulation. ICEMS. 2016 Vibration Suppression in Position Servo Systems via Active Disturbance Rejection Control. ICEMS. 2019 Sensorless Control of Primary Segmented Permanent Magnet Linear Motor. VPPC. 2016 A Novel Full-digital Voice Coil Motor Drive for Wafer Stage. VPPC, 2017. Position vibration suppression of Servo motor based on active disturbance rejection control. ICITEE. 2020 High speed PMSM drive method based on the PAM. ICITEE. 2021 A Novel Design and Analysis Method for LCCR Filter used for Current Harmonics Mitigation of High Speed Machine. ICEMS. 2021 An Improved-Precision Voice Coil Motor Drive Method Utilizing Additional Current Feedback ICEMS. 2019 The Full digital drive on the Voice Coil Motor Based on the Wafer Stage. VPPC, 2016 A Novel Method of High-Speed PMSM Drive Based on LCL Filter. ICEMS, 2021 个人新闻 新闻标题 光刻机掩模台系统的PA阶段性样机 发布时间 2020-05-01 完成了28纳米光刻机系统掩模台的PA阶段性样机。指标达到了设计指标要求，相关技术可以媲美国际最高水平，感谢课题组成员的共同努力和付出，大家都辛苦了 新闻标题 祝贺民用航天企业在商用火箭发射上创造可回收高度的国内记录 发布时间 2022-06-02 瞄准SPACEX，自研的电机驱动装置可以在高空俯瞰地球。 新闻标题 祝贺同学们研究生竞赛获奖 发布时间 2022-10 新闻标题 同学们的“互联网+”竞赛立项，大家加油往前冲！ 发布时间 2023-5-1