【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及谐波抑制方法，尤其涉及一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法。
技术介绍
1、车用永磁同步电机驱动系统的谐波导致转矩脉振、能量转换效率降低、噪声增大、温升增加，电机局部过热、绝缘层老化加速，因此永磁同步电机驱动控制系统的电流谐波抑制是当下的研究热点。
2、电流谐波一方面来自定转子的磁路结构及饱和引起气隙磁场在空间分布上的非线性，此类谐波可通过电机的优化设计削弱感应电动势的畸变，进而削弱电流的畸变；另一方面源于驱动系统中的电压源逆变器的死区、开关器件压降、调制算法及驱动系统测量的电流误差等因素的影响，导致输出的电压电流产生畸变；后者较为常用的方法包括基于多同步旋转坐标系下的预测控制、pi控制器、比例谐振控制器及内模原理的重复控制器等来实现对高次谐波电流控制。
3、由于预测控制与重复控制对驱动系统算法难度大，多同步旋转坐标系下的pi控制器引起了广泛的关注，即三相电流通过多同步旋转坐标系变化可以得到对应谐波频率的直流分量和不同频率交流分量，并结合低通滤波器实现三相特定谐波电流的提取，但较大的电流振幅影响特定谐波量的提取精度，因此多同步旋转坐标系下的pi控制器在电机控制的应用效果较差；现有技术公开有将自适应线性神经元引入到特定频率电流谐波的检测和补偿，克服了pi控制中增益设定困难和补偿电压的相位滞后的问题，在不需要负载参数以及额外的硬件电路情况下，可以实现驱动系统在暂态、稳态下的快速响应；也有利用最小二乘法进一步简化了自适应神经网络的结构，构造了单频率的自适应选定谐波消除器，并分析了不同电机参数
4、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息只用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，解决了现有技术存在的问题。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，所述谐波抑制方法包括：
3、步骤一、在dq轴同步坐标系中建立广义pmsm定子电压数学模型，分析永磁同步电机驱动系统非线性的谐波电压，作为理论谐波电压，再对dq坐标系下的谐波电流进行提取，主要得到2次和6次谐波电流，其中dq 表示同步旋转坐标直轴d轴和交轴q轴，pmsm（permanent magnet synchronous motor） 即永磁同步电机；
4、步骤二、将2次和6次谐波电流确定为谐波抑制的主要目标，将采集的谐波电流与相应频次的阻抗相乘获得采集谐波电压，将采集谐波电压和理论谐波电压复合作为自适应线性神经元的输入向量，采用最小均方算法实现自适应调整权重，将自适应线性神经元的输出向量作为前馈补偿电压，达到谐波电流的抑制。
5、所述广义pmsm定子电压数学模型包括：
6、在dq轴同步坐标系中建立广义pmsm定子电压数学模型为：
7、；其中，为同步坐标系dq轴的定子电压， rs为定子电阻，电流分别表示为同步坐标的dq轴的定子电流，分别为dq轴定子电感，是dq轴对应的永磁体磁链，是电机的电角速度，表示电机驱动系统非线性产生的dq轴谐波电压，二者统一表示为。
8、 所述分析永磁同步电机驱动系统非线性模型的谐波电压，作为理论谐波电压，再对dq坐标系下的主要谐波电流进行提取，得到2次和6次谐波电流，具体包括以下内容：
9、a1、dq轴的电压和电流可进一步用富士级数表示为：和，其中，电压分别由dq轴的直流分量 与dq轴的 k次谐波分量 构成，dq轴的第 k次谐波的幅值为，dq轴的第 k次谐波电压初始相位角度为，同理， 分别由其dq轴的直流分量 与dq轴的 k次谐波分量 构成，dq轴的第 k次谐波的幅值为，dq轴的谐波电流初始相位角度为；采集时2次和6次谐波电流在dq轴下的表达式为
10、，二者统一表示为。
11、a2、在同步旋转坐标系下在dq轴分量分别为，二者统一表示为，表达式为：
12、；， k=1,2,3…，其中， n表示 k的6倍次，表示死区电压， 表示基波角度。
13、a3、将谐波电流引起的dq轴扰动电压在dq轴分量分别为，二者统一表示为，表达式为；，用富士级数分解表示为：；， k=1,2,3…，其中， dq轴的电流pi控制的比例系数和积分系数分别为为dq轴电流参考给定值， 表示dq轴直流分量，表示dq轴 k次谐波dq轴电压， 分别表示dq轴第 k次谐波电压幅值， 分别表示dq轴 k谐波电压的初始相位角度；将控制系统实际的pwm输出dq轴电压统一表示为
14、；，其中， ts为电流调节器的采样周期，。
15、a4、取 k=6，则永磁体磁链产生的6次谐波在dq轴电压为，表达式为；，分别表示用富士级数分解的dq轴第 k次谐波电压的幅值， 分别表示dq轴 k谐波电压的初始相位角度；根据控制器输出延时误差产生的6次谐波在dq轴电压为，表达式为；，前馈控制方案中采取的电感标定值会加剧电机控制系统不完全解耦，由此产生的控制系统的延迟6次谐波电压在dq轴谐波电压为为，表达式为；因此取6次谐波时，dq轴的6次理论谐波在dq轴电压为，表达式为
16、，式中，为电机驱动系统的理论6次理论谐波电压谐波d轴和q轴幅值，为相应谐波分量的初始相位角。
17、a5、取 n=2，并重复a4步骤得到2次理论谐波电压，各量包含6次和2次谐波电压，则死区电压引起的电压误差在dq轴系的电压分别为，；谐波电流引起的扰动电压在dq轴系的电压分别为，；永磁体磁链产生的谐波电压在dq轴下电压分别表示为；控制器延时误差本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，其特征在于：所述谐波抑制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，其特征在于：所述广义PMSM定子电压数学模型包括：
3. 根据权利要求2所述的一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，其特征在于：所述分析永磁同步电机驱动系统非线性模型的谐波电压，作为理论谐波电压，再对dq坐标系下的主要谐波电流进行提取，得到2次和6次谐波电流，具体包括以下内容：
4.根据权利要求3述的一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，其特征在于：所述步骤二具体包括以下内容：
【技术特征摘要】
1.一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，其特征在于：所述谐波抑制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑制方法，其特征在于：所述广义pmsm定子电压数学模型包括：
3. 根据权利要求2所述的一种基于复合谐波电压前馈补偿的谐波抑...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾成碧，陈一涵，杨小宝，苗虹，严晶铖，刘青松，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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