永磁同步电机的噪音抑制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种永磁同步电机的噪音抑制方法及装置，该方法包括：获取永磁同步电机的电流给定值以及所述永磁同步电机当前的运行电流；根据所述电流给定值与所述运行电流之间的偏差，确定出所述永磁同步电机的控制电压以及目标谐波阶次对应的补偿电压；基于所述控制电压和补偿电压获得所述永磁同步电机的目标控制电压；通过所述目标控制电压控制所述永磁同步电机运行，以抑制所述永磁同步电机的噪音。应用本发明专利技术实施例提供的方法，可以在线实时进行谐波注入，无需进行离线标定，降低标定负担，通过实时谐波注入，能够有效地增加噪音的抑制效果，提升噪音抑制的转速范围和噪音阶次。次。次。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电机的噪音抑制方法及装置


[0001]本专利技术涉及电机控制
，特别涉及一种永磁同步电机的噪音抑制方法及装置。

技术介绍

[0002]目前，永磁同步电机(PMSM)因体积小、扭矩大、较宽的调速范围等优点，被广泛应用在各个领域中，例如，新能源电动汽车领域中。然而，由于电机设计等原因，导致电机运行时噪音比较大，影响用户的感受。
[0003]现有技术中，为抑制永磁同步电机的噪音，通常会采用离线标定注入谐波电流的方案，具体基于开环试凑法制作注入最优谐波电流的表格，然而，离线标定的过程非常复杂，需要标定不同特定功率下注入电流的幅值和相位，并对其他功率点进行线性插入，表格的存储负担过大，其他非特定功率点的注入的谐波为线性插值获得，使得非特定功率点的谐波电流不是最优的注入谐波电流，导致噪音抑制效果差。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种永磁同步电机的噪音抑制方法，能够有效地抑制电机的噪音。
[0005]本专利技术还提供了一种永磁同步电机的噪音抑制装置，用以保证上述方法在实际中的实现及应用。
[0006]一种永磁同步电机的噪音抑制方法，包括：
[0007]获取永磁同步电机的电流给定值以及所述永磁同步电机当前的运行电流，所述电流给定值包括正弦信号与直流信号的叠加，所述正弦信号基于标定获得；
[0008]根据所述电流给定值与所述运行电流之间的偏差，确定出所述永磁同步电机的控制电压以及目标谐波阶次对应的补偿电压，所述目标谐波阶次为所述永磁同步电机需要注入的谐波电流的阶次；
[0009]基于所述控制电压和补偿电压获得所述永磁同步电机的目标控制电压；
[0010]通过所述目标控制电压控制所述永磁同步电机运行，以抑制所述永磁同步电机的噪音。
[0011]上述的方法，可选的，获取所述永磁同步电机的电流给定值的过程，包括：
[0012]确定所述永磁同步电机的预设直轴直流分量、预设正交轴直流分量、直轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、正交轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、所述最优谐波电流给定值的最优相位、谐波阶次、电机转子角度，所述预设直轴直流分量和所述预设正交轴直流分量通过计算所述永磁同步电机的最小铜耗得到；
[0013]根据所述预设直轴直流分量、直轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、谐波阶次、电机转子角度和最优谐波电流给定值的最优相位，确定出直轴电流给定值；
[0014]根据所述预设正交轴电流直流分量、正交轴注入预先标定的最优谐波电流给定值
的幅值、谐波阶次、电机转子角度和最优谐波电流给定值的最优相位，确定出正交轴电流给定值；
[0015]由所述直轴电流给定值和所述正交轴电流给定值组成所述永磁同步电机的电流给定值。
[0016]上述的方法，可选的，确定直轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值和最优相位的过程，包括：
[0017]获取各个候选相位和各个候选幅值；
[0018]对于每个候选相位，利用所述候选相位以及预设的初始幅值进行NVH标定，获得所述候选相位对应的第一标定结果；
[0019]将各个所述第一标定结果中最优的标定结果所对应的候选相位，确定为直轴注入最优谐波电流给定值的最优相位；
[0020]对于每个所述候选幅值，利用所述候选幅值以及所述最优相位进行NVH标定，获得所述候选幅值对应的第二标定结果；
[0021]将各个所述第二标定结果中最优的标定结果所对应的候选幅值，确定为直轴注入最优谐波电流给定值的幅值。
[0022]上述的方法，可选的，根据所述电流给定值与所述运行电流之间的偏差，确定出所述永磁同步电机的控制电压以及目标谐波阶次对应的补偿电压，包括：
[0023]确定所述电流给定值中的直轴电流给定值与所述运行电流中的直轴运行电流之间的第一电流直流偏差和第一电流交流偏差，确定所述电流给定值中的正交轴电流给定值与所述运行电流中的正交轴运行电流之间的第二电流直流偏差和第二电流交流偏差；
[0024]利用预先矫正的比例积分准谐振控制器中的比例积分PI控制器，分别对所述第一电流直流偏差和所述第二电流直流偏差进行处理，获得直轴控制电压和正交轴控制电压；由所述直轴控制电压和所述正交轴控制电压组成所述永磁同步电机的控制电压；
[0025]利用所述比例积分准谐振控制器中与所述目标谐波阶次对应的预先矫正准谐振QR控制器，分别对所述第一电流交流偏差和所述第二电流交流偏差进行处理，获得直轴补偿电压和正交轴补偿电压；由所述直轴补偿电压和所述正交轴补偿电压组成所述目标谐波阶次对应的补偿电压。
[0026]上述的方法，可选的，所述基于所述控制电压和补偿电压获得所述永磁同步电机的目标控制电压，包括：
[0027]对所述直轴控制电压和所述直轴补偿电压进行叠加，得到目标直轴控制电压；
[0028]对所述正交轴控制电压和所述正交轴补偿电压进行叠加，得到目标正交轴控制电压；
[0029]由所述目标直轴控制电压和所述目标正交轴控制电压组成目标控制电压。
[0030]上述的方法，可选的，对所述比例积分准谐振控制器矫正的过程，包括：
[0031]根据超前滞后控制器矫正后的准谐振控制器波特图，获得所述准谐振控制器的矫正系数；
[0032]利用所述矫正系数对所述比例积分准谐振控制器中的准谐振控制器的传递函数进行超前滞后矫正，所述传递函数基于所述准谐振控制器的谐振系数、带宽和谐振频率确定；
[0033]将超前滞后矫正后的所述传递函数由复频域转换到离散域中，以完成对所述比例积分准谐振控制器的矫正。
[0034]上述的方法，可选的，所述将超前滞后矫正后的所述传递函数由复频域转换到离散域中，包括：
[0035]对超期滞后矫正后的所述传递函数进行防预畸双线性变换离散化。
[0036]上述的方法，可选的，所述谐振频率由所述永磁同步电机的转速、所述目标谐波阶次所确定。
[0037]上述的方法，可选的，所述利用所述比例积分准谐振控制器中与所述目标谐波阶次对应的准谐振QR控制器，分别对所述第一电流交流偏差和所述第二电流交流偏差进行处理，获得直轴补偿电压和正交轴补偿电压，包括：
[0038]在所述比例积分准谐振控制器的各个候选QR控制器中选取出与目标谐波阶次相对应的QR控制器；
[0039]利用选取出的QR控制器分别对所述第一电流交流偏差和所述第二电流交流偏差进行处理，获得直轴补偿电压和正交轴补偿电压。
[0040]上述的方法，可选的，所述目标谐波阶次预先根据所述永磁同步电机的噪音瀑布图分析得到，所述目标谐波阶次随着所述永磁同步电机的转速变化。
[0041]上述的方法，可选的，所述通过所述目标控制电压控制所述永磁同步电机运行，以抑制所述永磁同步电机的噪音，包括：
[0042]将所述目标控制电压由两相旋转坐标系转换到两相静止坐标系中，获得坐标系转换后的目标控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机的噪音抑制方法，其特征在于，包括：获取永磁同步电机的电流给定值以及所述永磁同步电机当前的运行电流，所述电流给定值包括正弦信号和直流信号的叠加，所述正弦信号基于标定获得；根据所述电流给定值与所述运行电流之间的偏差，确定出所述永磁同步电机的控制电压以及目标谐波阶次对应的补偿电压，所述目标谐波阶次为所述永磁同步电机需要注入的谐波电流的阶次；基于所述控制电压和补偿电压获得所述永磁同步电机的目标控制电压；通过所述目标控制电压控制所述永磁同步电机运行，以抑制所述永磁同步电机的噪音。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述永磁同步电机的电流给定值的过程，包括：确定所述永磁同步电机的预设直轴直流分量、预设正交轴直流分量、直轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、正交轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、所述最优谐波电流给定值的最优相位、谐波阶次、电机转子角度，所述预设直轴直流分量和所述预设正交轴直流分量通过计算所述永磁同步电机的最小铜耗得到；根据所述预设直轴直流分量、直轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、谐波阶次、电机转子角度和最优谐波电流给定值的最优相位，确定出直轴电流给定值；根据所述预设正交轴电流直流分量、正交轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值、谐波阶次、电机转子角度和最优谐波电流给定值的最优相位，确定出正交轴电流给定值；由所述直轴电流给定值和所述正交轴电流给定值组成所述永磁同步电机的电流给定值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定直轴注入预先标定的最优谐波电流给定值的幅值和最优相位的过程，包括：获取各个候选相位和各个候选幅值；对于每个候选相位，利用所述候选相位以及预设的初始幅值进行NVH标定，获得所述候选相位对应的第一标定结果；将各个所述第一标定结果中最优的标定结果所对应的候选相位，确定为直轴注入最优谐波电流给定值的最优相位；对于每个所述候选幅值，利用所述候选幅值以及所述最优相位进行NVH标定，获得所述候选幅值对应的第二标定结果；将各个所述第二标定结果中最优的标定结果所对应的候选幅值，确定为直轴注入最优谐波电流给定值的幅值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电流给定值与所述运行电流之间的偏差，确定出所述永磁同步电机的控制电压以及目标谐波阶次对应的补偿电压，包括：确定所述电流给定值中的直轴电流给定值与所述运行电流中的直轴运行电流之间的第一电流直流偏差和第一电流交流偏差，确定所述电流给定值中的正交轴电流给定值与所述运行电流中的正交轴运行电流之间的第二电流直流偏差和第二电流交流偏差；利用预先矫正的比例积分准谐振控制器中的比例积分PI控制器，分别对所述第一电流
直流偏差和所述第二电流直流偏差进行处理，获得直轴控制电压和正交轴控制电压；由所述直轴控制电压和所述正交轴控制电压组成所述永磁同步电机的控制电压；利用所述比例积分准谐振控制器中与所述目标谐波阶次对应的预先矫正准谐振QR控制器，分别对所述第一电流交流偏差和所述第二电流交流偏差进行处理，获得直轴补偿电压和正交轴补偿电压；由所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文博，丁洋洋，韦书林，霍炯，王辉，
申请(专利权)人：合肥阳光电动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：