一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法及相关系统技术方案

本申请公开一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法及相关系统，涉及车辆技术领域，能够通过简单的方式减小永磁同步电机的转矩脉动，可以避免使用高性能低通滤波器，以及避免引发系统在精确性和稳定性上的矛盾。永磁同步电机转矩脉动抑制方法，包括：获取永磁同步电机控制系统的电流环的交轴电流和直轴电流；对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量；将所述交轴电流参考直流量和所述直轴电流参考直流量输入至所述电流环，以进行电流的闭环控制。制。制。

A torque ripple suppression method and related system for permanent magnet synchronous motor

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法及相关系统


[0001]本申请涉及车辆
，尤其涉及一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法及相关系统。

技术介绍

[0002]目前，新能源汽车的技术发展越来越迅速。驱动永磁同步电机作为新能源汽车的核心部件，其中，永磁同步电机具有高效率、高输出扭矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点逐渐成为纯电动汽车驱动系统的首选。永磁同步电机的转矩脉动和电机相电流的谐波分量密切相关，因此可以控制电机相电流中特定次谐波分量，通过抑制特定次谐波电流消除转矩脉动或注入特定次谐波电流生成对抗转矩，实现转矩脉动的抑制或消除。现有的永磁同步电机谐波控制方法主要是多同步旋转坐标系控制方法。
[0003]然而，传统的多同步旋转坐标系控制方法需要大量的坐标变换，需要设计高性能的低通滤波器，系统在精确性和稳定性上存在矛盾。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法及相关系统，能够通过简单的方式减小永磁同步电机的转矩脉动，可以避免使用高性能低通滤波器，以及避免引发系统在精确性和稳定性上的矛盾。
[0005]本申请实施例的第一方面，提供一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法，包括：
[0006]获取永磁同步电机控制系统的电流环的交轴电流和直轴电流；
[0007]对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量；
[0008]将所述交轴电流参考直流量和所述直轴电流参考直流量输入至所述电流环，以进行电流的闭环控制。
[0009]在一些实施方式中，所述对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量，包括：
[0010]基于所述直轴电流，得到直轴电流直流量；
[0011]获取永磁同步电机的功率因素角，基于所述功率因素角、所述交轴电流和所述直轴电流，得到直轴参考电流；
[0012]基于所述直轴电流直流量和所述直轴参考电流，得到所述直轴电流参考直流量。
[0013]在一些实施方式中，所述获取永磁同步电机的功率因素角，基于所述功率因素角、所述交轴电流和所述直轴电流，得到直轴参考电流，包括：
[0014]获所述取永磁同步电机的所述功率因素角；
[0015]将所述交轴电流的平方与所述直轴电流的平方求和后开平方，将开平方得到的值乘以所述功率因素角的余弦值，得到直轴参考电流；
[0016]所述基于所述直轴电流直流量和所述直轴参考电流，得到所述直轴电流参考直流
量，包括：
[0017]将所述直轴参考电流和所述直轴电流直流量进行差值运算后，再与所述直轴电流直流量求和，得到所述直轴电流参考直流量。
[0018]在一些实施方式中，所述对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量，包括：
[0019]基于所述交轴电流，得到交轴电流直流量；
[0020]基于所述交轴电流和所述交轴电流直流量，得到交轴谐波电流；
[0021]基于所述交轴谐波电流和所述直轴电流直流量，得到预测脉动转矩；
[0022]对所述预测脉动转矩进行等效谐波计算，得到参考谐波电流；
[0023]基于所述交轴谐波电流和所述参考谐波电流，得到所述交轴电流参考直流量。
[0024]在一些实施方式中，所述基于所述交轴电流和所述交轴电流直流量，得到交轴谐波电流，包括：
[0025]将所述交轴电流和所述交轴电流直流量进行差值运算，得到所述交轴谐波电流；
[0026]所述基于所述交轴谐波电流和所述参考谐波电流，得到所述交轴电流参考直流量，包括：
[0027]将所述交轴谐波电流和所述参考谐波电流进行差值运算，得到交轴等效谐波电流；
[0028]将所述交轴电流直流量和所述交轴等效谐波电流求和，得到所述交轴电流参考直流量。
[0029]本申请实施例的第二方面，提供一种永磁同步电机转矩脉动抑制系统，包括：
[0030]电流获取模块，用于获取永磁同步电机控制系统的电流环的交轴电流和直轴电流；
[0031]运算模块，用于对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量；
[0032]电流输出模块，用于将所述交轴电流参考直流量和所述直轴电流参考直流量输入至所述电流环，以进行电流的闭环控制。
[0033]在一些实施方式中，所述运算模块包括：
[0034]直轴电流平均值模块，用于基于所述直轴电流，得到直轴电流直流量；
[0035]功率因素查找表模块，用于获取永磁同步电机的功率因素角；
[0036]直轴参考电流计算模块，用于将所述交轴电流的平方与所述直轴电流的平方求和后开平方，将开平方得到的值乘以所述功率因素角的余弦值，得到直轴参考电流。
[0037]在一些实施方式中，所述运算模块还包括：
[0038]交轴电流平均值模块，用于基于所述交轴电流，得到交轴电流直流量；
[0039]脉动转矩预测模块，用于基于所述直轴电流直流量，得到预测脉动转矩；
[0040]等效谐波电流计算模块，用于对所述预测脉动转矩进行等效谐波计算，得到参考谐波电流。
[0041]在一些实施方式中，所述运算模块还包括：
[0042]至少两个运算器，用于进行差值运算或求和运算。
[0043]本申请实施例的第三方面，提供一种永磁同步电机控制系统，包括：
[0044]如第二方面所述的永磁同步电机转矩脉动抑制系统。
[0045]本申请实施例提供的永磁同步电机转矩脉动抑制方法及相关系统，从电流环中获取交轴电流和直轴电流，将经过电流补偿运算的交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量输入至电流环，交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量可以在电流环内进行闭环控制，通过电流补偿的方式对永磁同步电机转矩脉动进行抑制，抑制精度高、稳定性好、方式简单，可以避免使用高性能低通滤波器，以及避免引发系统在精确性和稳定性上的矛盾。本申请实施例提供的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，方法简单可靠、易于实现，无需对电机控制算法进行较大幅度的修改，可以针对不同的电机控制器进行复用。
附图说明
[0046]图1为本申请实施例提供的一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法的示意性流程图；
[0047]图2为本申请实施例提供的一种永磁同步电机转矩脉动抑制系统的示意性结构框图；
[0048]图3为本申请实施例提供的一种运算模块的示意性结构框图；
[0049]图4为本申请实施例提供的一种永磁同步电机控制系统的示意性结构框图；
[0050]图5为本申请实施例提供的另一种永磁同步电机控制系统的示意性结构框图。
具体实施方式
[0051]为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征在于，包括：获取永磁同步电机控制系统的电流环的交轴电流和直轴电流；对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量；将所述交轴电流参考直流量和所述直轴电流参考直流量输入至所述电流环，以进行电流的闭环控制。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征在于，所述对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量，包括：基于所述直轴电流，得到直轴电流直流量；获取永磁同步电机的功率因素角，基于所述功率因素角、所述交轴电流和所述直轴电流，得到直轴参考电流；基于所述直轴电流直流量和所述直轴参考电流，得到所述直轴电流参考直流量。3.根据权利要求2所述的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征在于，所述获取永磁同步电机的功率因素角，基于所述功率因素角、所述交轴电流和所述直轴电流，得到直轴参考电流，包括：获取所述取永磁同步电机的所述功率因素角；将所述交轴电流的平方与所述直轴电流的平方求和后开平方，将开平方得到的值乘以所述功率因素角的余弦值，得到直轴参考电流；所述基于所述直轴电流直流量和所述直轴参考电流，得到所述直轴电流参考直流量，包括：将所述直轴参考电流和所述直轴电流直流量进行差值运算后，再与所述直轴电流直流量求和，得到所述直轴电流参考直流量。4.根据权利要求2所述的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征在于，所述对所述交轴电流和所述直轴电流进行补偿运算，分别得到交轴电流参考直流量和直轴电流参考直流量，包括：基于所述交轴电流，得到交轴电流直流量；基于所述交轴电流和所述交轴电流直流量，得到交轴谐波电流；基于所述交轴谐波电流和所述直轴电流直流量，得到预测脉动转矩；对所述预测脉动转矩进行等效谐波计算，得到参考谐波电流；基于所述交轴谐波电流和所述参考谐波电流，得到所述交轴电流参考直流量。5.根据权利要求4所述的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄震，
申请(专利权)人：岚图汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：