一种谐波抑制控制方法、装置和电机控制器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种谐波抑制控制方法、装置和电机控制器，所述谐波抑制控制方法包括对电机的三相电流进行坐标变换，得到预设阶次d轴谐波电流的直流分量和预设阶次q轴谐波电流的直流分量；根据所述预设阶次d轴谐波电流的直流分量、所述预设阶次q轴谐波电流的直流分量和比例积分PI调节器，得到预设阶次d轴谐波补偿电压和预设阶次q轴谐波补偿电压；对所述预设阶次d轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到d轴最终谐波补偿电压，以及，对所述预设阶次q轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到q轴最终谐波补偿电压。本发明专利技术方案，能够实现谐波抑制控制，且适用于纯电动汽车的永磁同步电机。车的永磁同步电机。车的永磁同步电机。

【技术实现步骤摘要】
一种谐波抑制控制方法、装置和电机控制器


[0001]本专利技术涉及车辆控制
，特别涉及一种谐波抑制控制方法、装置和电机控制器。

技术介绍

[0002]随着纯电动汽车产业的发展，民众对于车辆动力性能的要求越来越高，永磁同步电机由于具有功率密度大、效率高等优点被广泛应用于纯电动汽车的驱动系统中，对于纯电动汽车，其动力输出的平顺性以及车辆运行噪音是衡量车上人员驾乘体验的重要指标，采用永磁同步电机作为驱动系统动力核心的纯电动汽车，行驶过程中电机电流中的高次谐波将会破坏车辆动力输出的平顺性同时带来噪音问题。
[0003]谐波问题主要由电机本体与逆变器因素引起，如电机本体齿槽效应、绕组分布形式、磁路磁饱和效应、转子磁极结构等引起的谐波，以及逆变器开关器件的死区时间、管降压等因素所引起的谐波。针对永磁同步电机的谐波抑制目前已有较为成熟的解决方案，但将其直接应用于纯电动汽车仍具有较大的困难，首先过于复杂且计算量较大的谐波抑制控制算法将会极大的增加电机控制器的硬件负载率，从而使这类控制算法无法直接应用于实际控制；另一方面，纯电动汽车需要实时根据驾驶员的需求调节驱动系统的动力输出，电机的输出是变化的，这样一来对于固定负载类的谐波抑制方法不能够应用于车辆系统；除以上外，纯电动汽车还是一个包含悬架、车身等部件的复杂非线性系统，在解决驱动电机特定阶次谐波的同时有可能加剧其他阶次的谐波问题，从而恶化控制效果，这同样是谐波抑制控制需要重点考虑的。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种谐波抑制控制方法、装置和电机控制器，用以解决现有的谐波抑制控制算法难以应用于纯电动汽车的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]本专利技术实施例提供一种谐波抑制控制方法，包括：
[0007]对电机的三相电流进行坐标变换，得到预设阶次d轴谐波电流的直流分量和预设阶次q轴谐波电流的直流分量；
[0008]根据所述预设阶次d轴谐波电流的直流分量、所述预设阶次q轴谐波电流的直流分量和比例积分PI调节器，得到预设阶次d轴谐波补偿电压和预设阶次q轴谐波补偿电压；
[0009]对所述预设阶次d轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到d轴最终谐波补偿电压，以及，对所述预设阶次q轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到q轴最终谐波补偿电压。
[0010]可选地，所述预设阶次d轴谐波电流包括：
[0011]5次d轴谐波电流、7次d轴谐波电流、11次d轴谐波电流和13次d轴谐波电流；
[0012]所述预设阶次q轴谐波电流包括：
[0013]5次q轴谐波电流、7次q轴谐波电流、11次q轴谐波电流和13次q轴谐波电流。
[0014]可选地，所述对电机的三相电流进行坐标变换，得到预设阶次d轴谐波电流的直流分量和预设阶次q轴谐波电流的直流分量，包括：
[0015]对电机的三相电流进行坐标变换，得到预设阶次d轴谐波电流和预设阶次q轴谐波电流；
[0016]对非预设阶次d轴谐波电流分量进行低通滤波处理，得到所述预设阶次d轴谐波电流的直流分量，以及，对非预设阶次q轴谐波电流分量进行低通滤波处理，得到所述预设阶次q轴谐波电流的直流分量。
[0017]可选地，所述根据所述预设阶次d轴谐波电流的直流分量、所述预设阶次q轴谐波电流的直流分量和比例积分PI调节器，得到预设阶次d轴谐波补偿电压和预设阶次q轴谐波补偿电压，包括：
[0018]根据预设阶次目标轴谐波电流的直流分量和所述PI调节器，得到预设阶次目标轴电压控制量；
[0019]对所述预设阶次目标轴电压控制量进行坐标变换，得到预设阶次目标轴谐波补偿电压；
[0020]其中，所述目标轴为d轴或q轴。
[0021]可选地，所述根据预设阶次目标轴谐波电流的直流分量和所述PI调节器，得到预设阶次目标轴电压控制量，包括：
[0022]根据预设阶次目标轴电流偏差、预设阶次目标轴电流PI调节的比例系数和预设阶次目标轴电流PI调节的积分系数，得到所述预设阶次目标轴电压控制量；
[0023]其中，所述预设阶次目标轴电流偏差是根据所述预设阶次目标轴谐波电流的直流分量和预设阶次目标轴谐波电流的预设目标直流分量得到的。
[0024]可选地，所述对所述预设阶次目标轴电压控制量进行坐标变换，得到预设阶次目标轴谐波补偿电压，包括：
[0025]在基波dq轴旋转坐标系下，对所述预设阶次目标轴电压控制量进行坐标变换，得到所述预设阶次目标轴谐波补偿电压。
[0026]可选地，所述预设阶次d轴谐波补偿电压包括：5次d轴谐波补偿电压、7次d轴谐波补偿电压、11次d轴谐波补偿电压和13次d轴谐波补偿电压；
[0027]所述预设阶次q轴谐波补偿电压包括：5次q轴谐波补偿电压、7次q轴谐波补偿电压、11次q轴谐波补偿电压和13次q轴谐波补偿电压；
[0028]所述对所述预设阶次d轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到d轴最终谐波补偿电压，以及，对所述预设阶次q轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到q轴最终谐波补偿电压，包括：
[0029]根据5次目标轴谐波补偿电压和7次目标轴谐波补偿电压，得到第一目标轴谐波补偿电压累加值；
[0030]根据11次目标轴谐波补偿电压和13次目标轴谐波补偿电压，得到第二目标轴谐波补偿电压累加值；
[0031]对所述第一目标轴谐波补偿电压累加值和所述第二目标轴谐波补偿电压累加值进行谐波补偿调节，得到目标轴最终谐波补偿电压；
[0032]其中，所述目标轴为d轴或q轴。
[0033]可选地，所述对所述第一目标轴谐波补偿电压累加值和所述第二目标轴谐波补偿电压累加值进行谐波补偿调节，得到目标轴最终谐波补偿电压，包括：
[0034]根据驱动电机扭矩波动系数、第一自适应系数、第二自适应系数、所述第一目标轴谐波补偿电压累加值和所述第二目标轴谐波补偿电压累加值，得到所述目标轴最终谐波补偿电压；
[0035]其中，所述第一自适应系数为5次、7次谐波自适应系数；
[0036]所述第二自适应系数为11次、13次谐波自适应系数。
[0037]可选地，所述方法还包括：
[0038]根据当前扭矩指令和电机估算输出扭矩，得到扭矩波动误差；
[0039]根据N个控制周期的扭矩波动误差，得到扭矩波动系数初始值；N为大于或等于1的整数；
[0040]对所述扭矩波动系数初始值限制处理，得到限制后的扭矩波动系数；
[0041]根据所述扭矩波动系数初始值和所述限制后的扭矩波动系数，得到所述驱动电机扭矩波动系数。
[0042]可选地，所述根据当前扭矩指令和电机估算输出扭矩，得到扭矩波动误差，包括：
[0043]根据所述当前扭矩指令和所述电机估算输出扭矩，得到扭矩偏差；
[0044]在所述扭矩偏差小于或等于预设的扭矩合理偏差的情况下，确定所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐波抑制控制方法，其特征在于，包括：对电机的三相电流进行坐标变换，得到预设阶次d轴谐波电流的直流分量和预设阶次q轴谐波电流的直流分量；根据所述预设阶次d轴谐波电流的直流分量、所述预设阶次q轴谐波电流的直流分量和比例积分PI调节器，得到预设阶次d轴谐波补偿电压和预设阶次q轴谐波补偿电压；对所述预设阶次d轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到d轴最终谐波补偿电压，以及，对所述预设阶次q轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到q轴最终谐波补偿电压。2.根据权利要求1所述的谐波抑制控制方法，其特征在于，所述根据所述预设阶次d轴谐波电流的直流分量、所述预设阶次q轴谐波电流的直流分量和比例积分PI调节器，得到预设阶次d轴谐波补偿电压和预设阶次q轴谐波补偿电压，包括：根据预设阶次目标轴谐波电流的直流分量和所述PI调节器，得到预设阶次目标轴电压控制量；对所述预设阶次目标轴电压控制量进行坐标变换，得到预设阶次目标轴谐波补偿电压；其中，所述目标轴为d轴或q轴。3.根据权利要求2所述的谐波抑制控制方法，其特征在于，所述根据预设阶次目标轴谐波电流的直流分量和所述PI调节器，得到预设阶次目标轴电压控制量，包括：根据预设阶次目标轴电流偏差、预设阶次目标轴电流PI调节的比例系数和预设阶次目标轴电流PI调节的积分系数，得到所述预设阶次目标轴电压控制量；其中，所述预设阶次目标轴电流偏差是根据所述预设阶次目标轴谐波电流的直流分量和预设阶次目标轴谐波电流的预设目标直流分量得到的。4.根据权利要求1所述的谐波抑制控制方法，其特征在于，所述预设阶次d轴谐波补偿电压包括：5次d轴谐波补偿电压、7次d轴谐波补偿电压、11次d轴谐波补偿电压和13次d轴谐波补偿电压；所述预设阶次q轴谐波补偿电压包括：5次q轴谐波补偿电压、7次q轴谐波补偿电压、11次q轴谐波补偿电压和13次q轴谐波补偿电压；所述对所述预设阶次d轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到d轴最终谐波补偿电压，以及，对所述预设阶次q轴谐波补偿电压的累加值进行谐波补偿调节，得到q轴最终谐波补偿电压，包括：根据5次目标轴谐波补偿电压和7次目标轴谐波补偿电压，得到第一目标轴谐波补偿电压累加值；根据11次目标轴谐波补偿电压和13次目标轴谐波补偿电压，得到第二目标轴谐波补偿电压累加值；对所述第一目标轴谐波补偿电压累加值和所述第二目标轴谐波补偿电压累加值进行谐波补偿调节，得到目标轴最终谐波补偿电压；其中，所述目标轴为d轴或q轴。5.根据权利要求4所述的谐波抑制控制方法，其特征在于，所述对所述第一目标轴谐波补偿电压累加值和所述第二目标轴谐波补偿电压累加值进行谐波补偿调节，得到目标轴最
终谐波补偿电压，包括：根据驱动电机扭矩波动系数、第一自适应系数、第二自适应系数、所述第一目标轴谐波补偿电压累加值和所述第二目标轴谐波补偿电压累加值，得到所述目标轴最终谐波补偿电压；其中，所述第一自适应系数为5次、7次谐波自适应系数；所述第二自适应系数为11次、13次谐波自适应系数。6.根据权利要求5所述的谐波抑制控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据当前扭矩指令和电机估算输出扭矩，得到扭矩波动误差；根据N个控制周期的扭矩波动误差，得到扭矩波动系数初...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，储琦，刘超，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：