本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種諧波電流的抑制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

永磁同步電機(jī)(permanentmagneticsynchronousmachine,pmsm)是指由永磁體勵(lì)磁產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步電機(jī)，其具有體積小、功率密度大、效率高等特點(diǎn)，因此，被廣泛的應(yīng)用于壓縮機(jī)、電動(dòng)汽車以及高速機(jī)床等領(lǐng)域。pmsm在運(yùn)行過(guò)程中，由于其電機(jī)定子繞組分組、磁路磁飽和效應(yīng)、開(kāi)關(guān)管死區(qū)以及管壓降等原因，導(dǎo)致了pmsm的定子電流中不僅包括基波含量，還包括諧波含量。如果定子電流中諧波含量過(guò)大，便會(huì)增加電機(jī)的損耗，引起電機(jī)發(fā)熱，增加了電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的噪聲，并且會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)，降低了電機(jī)運(yùn)行效率和可靠性。因此，抑制定子電流中的諧波成了亟待解決的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)中，可以采用優(yōu)化pmsm本體設(shè)計(jì)的方式抑制定子電流中的諧波，其具體手段為改善氣隙磁場(chǎng)分布正弦度。一般而言，此類方法只能抑制氣隙磁場(chǎng)畸變引起的諧波，而對(duì)于開(kāi)關(guān)管死區(qū)或管壓降等引起的諧波，此類方法將不再適用。因此，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了采用通過(guò)軟件控制策略的方案，其具體手段為利用低通濾波器提取各單次諧波分量，并利用比例積分(proportionalintegral，pi)調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波的抑制。然而，此類方法需要很大的計(jì)算量，且每個(gè)單次諧波均需要2個(gè)單獨(dú)的pi調(diào)節(jié)器，使得資源消耗過(guò)多，實(shí)現(xiàn)形式復(fù)雜。同時(shí)，利用低通濾波器提取單次諧波分量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致提取信號(hào)延時(shí)以及幅值衰減，最終導(dǎo)致諧波抑制效果很差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種諧波電流的抑制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，以優(yōu)化現(xiàn)有定子電流中諧波抑制方案，解決軟件控制策略中計(jì)算量大、資源消耗多、實(shí)現(xiàn)形式復(fù)雜以及諧波抑制效果很差的技術(shù)問(wèn)題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種諧波電流的抑制方法，包括：

獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量；

對(duì)所述dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，并根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)；

根據(jù)所述控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種諧波電流的抑制裝置，包括：

獲取模塊，用于獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量；

控制模塊，用于對(duì)所述dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，并根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)；

閉環(huán)控制模塊，用于根據(jù)所述控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種諧波電流的抑制設(shè)備，包括：

一個(gè)或多個(gè)處理器；

存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序，

當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明實(shí)施例所述的諧波電流的抑制方法。

第四方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行如本發(fā)明實(shí)施例所述的諧波電流的抑制方法。

上述提供的諧波電流的抑制方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)獲取三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量，并對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振控制，進(jìn)而根據(jù)控制結(jié)果實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的閉環(huán)控制的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)比例積分諧振的方式對(duì)三相定子電流中的諧波進(jìn)行抑制，其中，無(wú)需為每個(gè)單次諧波配置兩個(gè)pi控制器，而是直接對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，可以節(jié)省資源消耗，簡(jiǎn)化諧波抑制實(shí)現(xiàn)形式，達(dá)到了很好的諧波抑制效果，同時(shí)，無(wú)需對(duì)每個(gè)單次諧波在每個(gè)軸向上的電流分量進(jìn)行處理，也可以大幅減小計(jì)算量，提高諧波抑制效率。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中軟件控制策略框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種諧波電流的抑制方法的流程圖；

圖3a為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種諧波電流的抑制方法的流程圖；

圖3b為諧波抑制算法的策略框圖；

圖3c為經(jīng)過(guò)比例積分諧振控制后輸出的iu的u相電流波形圖；

圖3d為第一定子電流中諧波含量分析圖；

圖3e為經(jīng)過(guò)比例積分控制后輸出的iu的u相電流波形圖；

圖3f為第二定子電流中諧波含量分析圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種諧波電流的抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種諧波電流的抑制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。

一般而言，永磁同步電機(jī)定子電流中諧波通常為6n±1次諧波，n為大于或等于1的正整數(shù)，一般而言，6n+1次諧波和6n-1次諧波同時(shí)存在。其中，以5次、7次、11次以及13次諧波分量幅值較大。下面以抑制5次、7次諧波為例，對(duì)現(xiàn)有的軟件控制策略進(jìn)行說(shuō)明。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中軟件控制策略框圖。從圖1可以看出，經(jīng)過(guò)變頻器調(diào)制的pmsm的三相定子電流iu1、iv1以及iw1經(jīng)過(guò)克拉克(clarke)變換后，變成α/β坐標(biāo)系下的電流參量，其中，α軸電流分量記為iα1，β軸電流分量記為iβ1，并且iα1和iβ1中均包括5次、7次諧波分量。對(duì)iα1和iβ1進(jìn)行帕克(park)變換后得到dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電流參量，其中，5次諧波分量對(duì)應(yīng)的d軸電流分量記為id5th1，5次諧波分量對(duì)應(yīng)的q軸電流分量記為iq5th1，7次諧波分量對(duì)應(yīng)的d軸電流分量記為id7th1，7次諧波分量對(duì)應(yīng)的q軸電流分量記為iq7th1。其中，park變換公式如下：

其中，t為當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻，w為基波角頻率(電機(jī)運(yùn)行角速度)，wt表示pmsm當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置θ，其可以通過(guò)位置觀測(cè)器獲取。

進(jìn)一步的，分別對(duì)id5th1、iq5th1、id7th1以及iq7th1進(jìn)行低通濾波，以得到id5th1、iq5th1、id7th1以及iq7th1在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)系下的直流量id5、iq5、id7以及iq7。以id5th1和id5為例，id5為id5th1在d軸下的直流量。其中，id5、iq5、id7以及iq7可以理解為基于當(dāng)前三相定子電流得到的實(shí)際反饋電流。其中，具體的濾波公式如下：

其中，g(z)為低通濾波器的濾波公式，其可以采用現(xiàn)有低通濾波公式。在圖1中，將park變換與低通濾波集成在park變換中表示。

進(jìn)一步的，獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的各參考電流量，其中d軸方向的參考電流量為idref1，q軸方向的參考電流量為iqref1。其中，iqref1由pmsm外環(huán)轉(zhuǎn)內(nèi)環(huán)時(shí)確定，idref1由弱磁控制給定。

將iqref1分別減去iq5和iq7，以分別得到5次諧波和7次諧波在q軸方向的電流誤差參量，記為iq5x1和iq7x1，并將iq5x1和iq7x1分別輸入對(duì)應(yīng)的pi控制器，以進(jìn)行單獨(dú)pi環(huán)路控制，生成dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電壓補(bǔ)償量uq5th和uq7th，其中，iq5對(duì)應(yīng)一個(gè)pi控制器，iq7對(duì)應(yīng)一個(gè)pi控制器，uq5th為5次諧波在q軸的電壓補(bǔ)償量。同樣的，對(duì)id5和id7進(jìn)行同樣處理，得到ud5th和ud7th。需要說(shuō)明的是，上述說(shuō)明中共需要4個(gè)pi控制器，圖1中示例性的將iq5和iq7合并為iq表示，并將對(duì)應(yīng)的兩個(gè)pi控制器通過(guò)一個(gè)pi控制器表示，將id5和id7合并為id表示，并將對(duì)應(yīng)的兩個(gè)pi控制器通過(guò)一個(gè)pi控制器表示。其中，uq5th的計(jì)算公式為：

uq5th＝(0-iq5x1)pi5q-5(0-id5x1)wld(5)

上述公式中，pi5q為iq5x1對(duì)應(yīng)的pi控制器的控制參數(shù)，其中p為比例控制參數(shù)，i為積分控制參數(shù)，其具體值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，w為電機(jī)運(yùn)行頻率，ld為d軸電感(直流電感)。

ud5th的計(jì)算公式為：

ud5th＝(0-id5x1)pi5d+5(0-iq5x1)wlq(6)

上述公式中，pi5d為id5x1對(duì)應(yīng)的pi控制器的控制參數(shù)，其中p為比例控制參數(shù)，i為積分控制參數(shù)，其具體值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，w為電機(jī)運(yùn)行頻率，lq為q軸電感(交流電感)。

uq7th的計(jì)算公式為：

uq7th＝(0-iq7x1)pi7q+7(0-id7x1)wld(7)

上述公式中，pi7q為iq7x1對(duì)應(yīng)的pi控制器的控制參數(shù)，其中p為比例控制參數(shù)，i為積分控制參數(shù)，其具體值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，w為電機(jī)運(yùn)行頻率，ld為d軸電感(直流電感)。

ud7th的計(jì)算公式為：

ud7th＝(0-id7x1)pi7d-7(0-iq7x1)wlq(8)

上述公式中，pi7d為id7x1對(duì)應(yīng)的pi控制器的控制參數(shù)，其中p為比例控制參數(shù)，i為積分控制參數(shù)，其具體值可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，w為電機(jī)運(yùn)行頻率，lq為q軸電感(交流電感)。

在圖1中，uq5th和uq7th統(tǒng)一表示為uq1，ud5th和ud7th統(tǒng)一表示為ud1。進(jìn)一步的，對(duì)uq1和ud1進(jìn)行park逆變換，以得到α/β坐標(biāo)系下的電壓補(bǔ)償量。其中，park逆變換的公式如下：

其中，t為當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻，w為基波角頻率(電機(jī)運(yùn)行角速度)，wt表示pmsm當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置θ，其可以通過(guò)位置觀測(cè)器獲取。uαcom和uβcom分別為變換得到的α軸電壓補(bǔ)償量和β軸電壓補(bǔ)償量。

進(jìn)一步的，將uαcom和uβcom分別與iα1和iβ1對(duì)應(yīng)的uα1和uβ1進(jìn)行相加，以得到最終的電壓指令值，并對(duì)該電壓指令值進(jìn)行空間矢量脈寬調(diào)制(spacevectorpulsewidthmodulation，svpwm)，并將調(diào)制結(jié)果輸入變頻器，以使變頻器對(duì)pmsm的三相定子電流進(jìn)行調(diào)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制閉環(huán)。

上述方案需要經(jīng)過(guò)多次的坐標(biāo)變換，且在坐標(biāo)變換時(shí)需要分別對(duì)每個(gè)單次諧波在每個(gè)坐標(biāo)軸上的分量進(jìn)行計(jì)算，增大了計(jì)算量，并且，每個(gè)單次諧波需要使用兩個(gè)單獨(dú)的pi調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，當(dāng)三相定子電流中需要抑制的諧波電流的數(shù)量較多時(shí)，則需要多個(gè)pi調(diào)節(jié)器，使得實(shí)現(xiàn)形式復(fù)雜且資源消耗過(guò)多。同時(shí)，通過(guò)低通濾波的方式提取諧波分量，也會(huì)造成提取信號(hào)的延時(shí)以及幅值上的衰減，使得提取的信號(hào)與原始的諧波電流信號(hào)差異較大，導(dǎo)致最終生成的電壓補(bǔ)償量誤差較大，進(jìn)而影響了諧波抑制效果。有鑒于此，本實(shí)施例提供了一種無(wú)需對(duì)每個(gè)單次諧波分量進(jìn)行單獨(dú)處理，僅需通過(guò)比例積分諧振控制便可以實(shí)現(xiàn)抑制諧波電流的諧波電流的抑制方法。具體詳見(jiàn)下述實(shí)施例：

實(shí)施例一

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種諧波電流的抑制方法的流程圖。本實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法適用于對(duì)pmsm中諧波進(jìn)行抑制的情形。本實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法可以由諧波電流的抑制裝置執(zhí)行，該諧波電流的抑制裝置可以通過(guò)軟件和/或硬件的形式實(shí)現(xiàn)，并集成在諧波電流的抑制設(shè)備中。

參考圖2，本實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法具體包括：

s110、獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量。

其中，本實(shí)施例中的電機(jī)為pmsm。pmsm中采用三相定子繞組，因此生成三相定子電流。本實(shí)施例中，三相定子電流分別用iu、iv以及iw表示。三相定子電流中包括基波電流以及可能包括至少兩個(gè)單次諧波電流。其中，兩個(gè)單次諧波電流的次數(shù)可以用6n±1表示，n為大于或者等于1的正整數(shù)，6n+1次諧波和6n-1次諧波同時(shí)存在。以n＝1為例，即三相定子電流中包括5次、7次諧波電流，此時(shí)，三相定子電流可表示為：

其中，im表示pmsm定子電流幅值。γ1表示5次諧波初始相位角、γ2表示7次諧波初始相位角。w表示基波角頻率(pmsm運(yùn)行角速度)，t表示當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻。

進(jìn)一步的，每個(gè)時(shí)刻的三相定子電流均存在對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量。其中，dq軸電流誤差參量包括d軸電流誤差分量以及q軸電流誤差分量。其可以根據(jù)dq軸實(shí)際電流參量和dq軸參考電流參量確定。

具體的，dq軸實(shí)際電流參量為根據(jù)當(dāng)前三相定子電流反饋得到的實(shí)際電流參量。其可以通過(guò)對(duì)當(dāng)前三相定子電流進(jìn)行第一坐標(biāo)變換確定。第一坐標(biāo)變換的過(guò)程可以為：對(duì)三相定子電流進(jìn)行clarke變換，得到靜止兩相坐標(biāo)系(即α/β坐標(biāo)系)下的α軸實(shí)際電流分量和β軸實(shí)際電流分量。其中，α軸實(shí)際電流分量和β軸實(shí)際電流分量中均包括基波以及諧波分量。進(jìn)一步的，對(duì)α軸實(shí)際電流分量和β軸實(shí)際電流分量進(jìn)行park變換，得到轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系(dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系)下dq軸實(shí)際電流參量，其具體包括d軸實(shí)際電流分量以及q軸實(shí)際電流分量。其中，d軸實(shí)際電流分量中包括d軸方向上反饋的實(shí)際基波以及實(shí)際設(shè)定次數(shù)的諧波。q軸實(shí)際電流分量中包括q軸方向上反饋的實(shí)際基波以及實(shí)際設(shè)定次數(shù)的諧波。d軸方向與q軸方向的設(shè)定次數(shù)相同?？蛇x的，預(yù)先對(duì)三相定子電流進(jìn)行傅里葉處理以確定當(dāng)前包含的單次諧波，進(jìn)而根據(jù)單次諧波確定設(shè)定次數(shù)的諧波。在本實(shí)施例中，第一坐標(biāo)變換后的6n±1次諧波均可以表現(xiàn)為6n次諧波的形式，即6n為設(shè)定次數(shù)。例如，確定當(dāng)前包含的單次諧波為5次諧波和7次諧波，即6n±1，n＝1，那么對(duì)應(yīng)的設(shè)定次數(shù)為6，即設(shè)定次數(shù)為6n，n＝1。又如，確定當(dāng)前包含的單次諧波為5次諧波、7次諧波、11次諧波以及13次諧波，即n＝1和2，那么對(duì)應(yīng)的設(shè)定次數(shù)為6和12，即設(shè)定次數(shù)為6n，n＝1和2。

典型的，dq軸參考電流參量為與當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的pmsm應(yīng)該產(chǎn)生的電流參量，即期望電流參量。dq軸參考電流參量包括d軸參考電流分量和q軸參考電流分量。其中，d軸參考電流參量可以通過(guò)弱磁控制確定，q軸參考電流分量可以在外環(huán)轉(zhuǎn)內(nèi)環(huán)后，通過(guò)pi控制器確定。一般而言，d軸參考電流分量中包括d軸方向的參考基波分量，可選包括d軸方向的參考諧波分量，q軸參考電流分量中包括q軸方向的參考基波分量，可選包括q軸方向的參考諧波分量。

通常，pmsm實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要確定參考電流參量，也可稱為期望電流參量，根據(jù)參考電流參量控制pmsm運(yùn)轉(zhuǎn)以使得實(shí)際電流參量能夠跟隨參考電流參量。然而，pmsm實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于諧波的關(guān)系使得實(shí)際電流參量不可能完全跟隨參考電流參量，因此，需要確定參考電流參量與實(shí)際電流參量的差值，即確認(rèn)實(shí)際運(yùn)行中諧波參量對(duì)pmsm運(yùn)行的影響，進(jìn)而消除該影響。其中，參考電流參量與實(shí)際電流參量的差值為dq軸電流誤差參量。

進(jìn)一步的，根據(jù)dq軸實(shí)際電流參量和dq軸參考電流參量便可以確定dq軸電流誤差參量。dq軸電流誤差參量中包括基波分量和設(shè)定次數(shù)的諧波分量。其中，d軸電流誤差分量中的設(shè)定次數(shù)與q軸電流誤差分量中的設(shè)定次數(shù)相同。

s120、對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，并根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)。

示例性的，對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振(proportionalintegralresonance，pir)控制時(shí)，可以是將dq軸電流誤差參量經(jīng)過(guò)pir控制器，以實(shí)現(xiàn)pir控制。一般而言，d軸方向的電流誤差分量經(jīng)過(guò)一個(gè)pir控制器，q軸方向的電流誤差分量經(jīng)過(guò)一個(gè)pir控制器。此時(shí)，僅需要兩個(gè)pir控制器便可以實(shí)現(xiàn)抑制dq軸電流誤差參量中的諧波分量。

可選的，對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行pir控制時(shí)，可以是將dq軸電流誤差參量輸入pir控制器中。其中，pir控制器中包括pi控制部分以及諧振控制部分。進(jìn)一步的，通過(guò)pi控制部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)dq軸電流誤差參量中直流分量進(jìn)行無(wú)誤差跟蹤，通過(guò)諧振控制部分可以實(shí)現(xiàn)對(duì)dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行諧振控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波進(jìn)行抑制。

其中，對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行pir控制時(shí)，具體的比例積分諧振控制的傳遞函數(shù)為：其中，kp為比例系數(shù)，ki為積分系數(shù)，krk為對(duì)k次諧波分量進(jìn)行諧振控制時(shí)的增益系數(shù)，s為dq軸電流誤差參量在拉普拉斯域的表現(xiàn)形式，wh為諧振控制時(shí)帶寬選擇系數(shù)，k為諧波的設(shè)定次數(shù)，w為基波角頻率(pmsm運(yùn)行時(shí)角速度)，n為大于或等于1的正整數(shù)。其中，控制d軸方向的電流誤差分量的pir傳遞函數(shù)中的各值跟控制q軸方向的電流誤差分量的pir傳遞函數(shù)中的各值均可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定?？蛇x的，不同k次諧波對(duì)應(yīng)的krk的值可以相同也可以不同。一般而言，wh＝5便可以滿足諧振控制時(shí)的帶寬要求。當(dāng)對(duì)d軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振控制時(shí)，s為d軸電流誤差分量在拉普拉斯頻域里面的表現(xiàn)形式。當(dāng)對(duì)q軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振控制時(shí)，s為q軸電流誤差分量在拉普拉斯頻域里面的表現(xiàn)形式。

其中，在進(jìn)行pir控制時(shí)，以d軸方向的電流誤差分量為例，通過(guò)pi控制部分對(duì)d軸方向的電流誤差分量中直流(基波)分量進(jìn)行靜態(tài)無(wú)誤差跟蹤。通過(guò)諧振控制部分對(duì)d軸方向的電流誤差分量中的諧波分量進(jìn)行諧振控制，其具體為在諧波頻率處實(shí)現(xiàn)無(wú)窮大增益。一般而言，d軸方向的電流誤差分量中的諧波分量均可以表現(xiàn)為6n次諧波誤差分量，因此，在諧波誤差頻率處實(shí)現(xiàn)無(wú)窮大增益時(shí)，可以是在6n次諧波誤差分量頻率處實(shí)現(xiàn)無(wú)窮大增益，以減小d軸電流誤差分量中的諧波分量，進(jìn)而達(dá)到對(duì)6n±1次諧波進(jìn)行抑制。同時(shí)，pi控制部分僅需對(duì)直流誤差參量進(jìn)行無(wú)誤差跟蹤，實(shí)現(xiàn)了對(duì)d軸方向的電流誤差分量相角無(wú)誤差跟蹤，進(jìn)而保證了控制結(jié)果的準(zhǔn)確性。

同樣，q軸方向的電流誤差分量的處理方式與d軸方向的電流誤差分量的處理方式相同。此處不再描述。

典型的，對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行pir制后，得到的控制結(jié)果為電壓參量，其可以理解為與抑制dq電流誤差參量中諧波分量后得到的電流參量對(duì)應(yīng)的電壓參量。該電壓參量可以記為dq軸電壓控制參量，其也可以理解為對(duì)dq軸直流分量進(jìn)行無(wú)誤差跟蹤后得到的電壓控制參量，根據(jù)電壓控制參量可以確定永磁同步電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中與當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的控制電壓。

其中，dq軸電壓控制參量包括對(duì)d軸電壓分量和q軸電壓分量，根據(jù)d軸方向的電流誤差分量確定d軸電壓分量，根據(jù)q軸方向的電流誤差分量確定q軸電壓分量。根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)時(shí)，可以是對(duì)d軸電壓分量和q軸電壓分量進(jìn)行第二坐標(biāo)變換得到α/β軸的電壓參量，即當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的α/β軸上的調(diào)制電壓參數(shù)。其中，第二坐標(biāo)變換可以為反prak變換，即將dq軸電壓參量變?yōu)棣?β軸的電壓參量。

s130、根據(jù)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

具體的，對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行svpwm，形成三相脈沖寬度調(diào)制(pulsewidthmodulation，pwm)波，并將三相pwm波輸入變頻器，以實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)永磁同步電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，以使永磁同步電機(jī)根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度生成iu、iv和iw，進(jìn)而繼續(xù)對(duì)iu、iv和iw中的諧波進(jìn)行抑制。即實(shí)現(xiàn)了對(duì)pmsm的閉環(huán)控制。

本實(shí)施例的技術(shù)方案，通過(guò)獲取三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量，并對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振控制，進(jìn)而根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)，并根據(jù)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的閉環(huán)控制的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)比例積分諧振的方式對(duì)三相定子電流中的諧波進(jìn)行抑制，其中，無(wú)需為每個(gè)單次諧波配置兩個(gè)pi控制器，而是直接對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，可以節(jié)省資源消耗，簡(jiǎn)化諧波抑制實(shí)現(xiàn)形式，達(dá)到了很好的諧波抑制效果，同時(shí)，無(wú)需對(duì)每個(gè)單次諧波在每個(gè)軸向上的電流分量進(jìn)行處理，也可以大幅減小計(jì)算量，提高諧波抑制效率。

實(shí)施例二

圖3a為本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種諧波電流的抑制方法的流程圖。本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行具體化。具體的，獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量包括：對(duì)當(dāng)前三相定子電流進(jìn)行第一坐標(biāo)變換得到dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的dq軸實(shí)際電流參量；根據(jù)dq軸實(shí)際電流參量和當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸參考電流參量確定dq軸電流誤差參量。

進(jìn)一步的，對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制包括：對(duì)dq軸電流誤差參量中直流分量進(jìn)行比例積分控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流分量進(jìn)行無(wú)誤差跟蹤；對(duì)dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行諧振控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行抑制。

進(jìn)一步的，控制結(jié)果為dq軸電壓控制參量時(shí)，根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)包括：對(duì)所述dq軸電壓控制參量進(jìn)行第二坐標(biāo)變換得到調(diào)制電壓參數(shù)，并將調(diào)制電壓參數(shù)作為控制參數(shù)。

參考圖3a，本實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法具體包括：

s210、對(duì)當(dāng)前三相定子電流進(jìn)行第一坐標(biāo)變換得到dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的dq軸實(shí)際電流參量。

其中，第一坐標(biāo)變換包括clarke變換和park變換。

具體的，對(duì)三相定子電流進(jìn)行clarke變換，得到靜止兩相坐標(biāo)系(即α/β坐標(biāo)系)下的α軸實(shí)際電流參量和β軸實(shí)際電流參量。其中，clarke變換公式可以為：

其中，iα表示α軸實(shí)際電流參量，iβ表示β軸實(shí)際電流參量。

進(jìn)一步的，對(duì)iα和iβ進(jìn)行park變換，得到轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系(dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系)下dq軸實(shí)際電流參量，其具體包括d軸實(shí)際電流參量以及q軸實(shí)際電流參量。其中，park變換公式可以為：

其中，w表示運(yùn)行角速度，t表示當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻，wt表示永磁同步電機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置θ，也可以理解為dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中d軸與α/β坐標(biāo)系中α軸的夾角，其可以通過(guò)位置觀測(cè)器獲取。id為d軸實(shí)際電流參量，iq為q軸實(shí)際電流參量。以三相定子電流中包括5次、7次諧波電流為例，將公式(10)代入公式(11)中，并將得到的iα和iβ代入公式(12)中，可以得到dq軸電流參量為：

其中，id表示d軸實(shí)際電流參量，id1表示d軸實(shí)際電流參量中基波幅值，id5th表示d軸實(shí)際電流參量中5次諧波分量幅值，id7th表示d軸實(shí)際電流參量中7次諧波分量幅值。iq表示q軸實(shí)際電流參量，iq1表示q軸實(shí)際電流參量中基波幅值，iq5th表示q軸實(shí)際電流參量中5次諧波分量幅值，iq7th表示d軸實(shí)際電流參量中7次諧波分量幅值。

根據(jù)式(13)可知，經(jīng)過(guò)第一坐標(biāo)變換得到的dq軸實(shí)際電流分量中，每個(gè)軸向分量中不僅包括基波，還包括5次諧波、7次諧波，同時(shí)，5次諧波和7次諧波經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后在dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上都可以表現(xiàn)為6次諧波分量。即將兩個(gè)單次諧波通過(guò)一個(gè)對(duì)應(yīng)的單次諧波進(jìn)行體現(xiàn)。

依次類推，可以確定，經(jīng)過(guò)第一坐標(biāo)變換得到的dq軸實(shí)際電流參量中，每個(gè)軸向分量中不僅包括基波，還包括設(shè)定次數(shù)的諧波。其中，設(shè)定次數(shù)的諧波可以根據(jù)對(duì)三相定子電流經(jīng)過(guò)傅里葉處理后確定的幅值較大的諧波而確定。一般而言，設(shè)定次數(shù)的諧波個(gè)數(shù)大于等于0，且為2的整數(shù)倍。同時(shí)，dq軸實(shí)際電流參量中，6n±1次諧波均可以表示為6n次諧波分量的形式，即設(shè)定次數(shù)為6n。此時(shí)，后續(xù)僅需要對(duì)直流分量(即基波)以及6n次諧波進(jìn)行處理，便可以抑制三相定子電流中6n±1次諧波。

s220、根據(jù)dq軸實(shí)際電流參量和當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸參考電流參量確定dq軸電流誤差參量。

其中，dq軸參量電流參量包括d軸參考電流分量和q軸參考電流分量。

具體的，pmsm中外環(huán)是速度控制(即速度環(huán))，內(nèi)環(huán)是電流控制(即電流環(huán))，且實(shí)際應(yīng)用中永磁同步電機(jī)通常采用雙閉環(huán)控制。其中，在進(jìn)行雙閉環(huán)控制時(shí)，由外環(huán)轉(zhuǎn)內(nèi)環(huán)時(shí)確定的電流可以記為q軸參考電流分量，即iqref。其具體確定過(guò)程為：確定pmsm當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的期望速度參量，記為spdref^*，并通過(guò)位置觀測(cè)器確定當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的實(shí)際速度參量，記為spdfb。其中，位置觀測(cè)器為觀測(cè)pmsm轉(zhuǎn)子的裝置，其可以得到轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)位置(也可以稱為轉(zhuǎn)動(dòng)角度)以及實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度(即實(shí)際速度參量)，同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)位置和實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度確定各時(shí)刻轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)加速度。進(jìn)一步的，根據(jù)期望速度參量和實(shí)際速度參量便可以確定當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻的速度誤差參量，記為spdde。其具體的計(jì)算公式為：

spdde＝spdref^*-spdfb(14)

確定速度誤差參量后，將速度誤差參量經(jīng)過(guò)pi控制器得到q軸參考電流分量。其中，通過(guò)pi控制器實(shí)現(xiàn)了由速度環(huán)轉(zhuǎn)為電流環(huán)，即根據(jù)速度誤差參量確定了當(dāng)前時(shí)刻對(duì)應(yīng)的q軸參考電流分量。可選的，q軸參量電流分量記為iqref。一般而言，由于實(shí)際運(yùn)行時(shí)三相定子電流中存在諧波分量，使得獲取的實(shí)際速度參量可能受到諧波分量的影響，因此，得到的q軸參考電流分量中可能包含對(duì)應(yīng)的諧波分量。其中，當(dāng)存在對(duì)應(yīng)的諧波分量時(shí)，將諧波分量?jī)?yōu)選表示為6n的形式。

進(jìn)一步的，根據(jù)q軸參考電流分量以及q軸實(shí)際電流分量便可以確定出q軸方向的電流誤差分量，其確定公式為：

iqde＝iqref-iq(15)

其中，iqde為q軸電流誤差分量，iq為q軸實(shí)際電流分量。

示例性的，根據(jù)弱磁控制可以確定中pmsm轉(zhuǎn)子中流過(guò)的電流，該電流映射到d軸后，便可以確定出d軸參考電流分量，其中，d軸參考電流分量記為idref。

根據(jù)d軸參考電流分量以及d軸實(shí)際電流分量便可以確定出d軸方向的電流誤差分量，其具體公式為：

idde＝idref-id(16)

其中，idde為d軸電流誤差分量，id為d軸實(shí)際電流分量。

本實(shí)施例中，dq軸電流誤差參量包括：d軸方向的電流誤差分量和q軸方向的電流誤差分量，d軸方向的電流誤差分量包括d軸方向的直流分量以及d軸方向的設(shè)定次數(shù)的諧波分量，q軸方向的電流誤差分量包括q軸方向的直流分量以及d軸方向的設(shè)定次數(shù)的諧波分量。其中，設(shè)定次數(shù)的諧波可以表示為6n次諧波，n為大于等于1的正整數(shù)。由于dq軸參考電流參量和dq軸實(shí)際電流參量中涉及到6n±1次諧波分量時(shí)均可以表示為6n的形式，因此，根據(jù)公式(15)和公式(16)確定dq軸電流誤差分量中6n±1次諧波分量也可以表示為6n次形式，即6n為設(shè)定次數(shù)。同時(shí)，dq軸參考電流參量中的基波分量與dq軸實(shí)際電流參量中的基波分量進(jìn)行做差后得到基波誤差分量，該誤差分量為直流，在本實(shí)施例中記為直流分量，dq軸參考電流參量中的諧波分量與dq軸實(shí)際電流參量中的諧波分量進(jìn)行做差后的結(jié)果記為諧波分量。

s230、對(duì)dq軸電流誤差參量中直流分量進(jìn)行比例積分控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流分量進(jìn)行無(wú)誤差跟蹤。

可選的，本實(shí)施例中采用兩個(gè)pir控制器。每個(gè)pir控制器中均包括pi控制部分以及諧振控制部分。將q軸電流誤差分量輸入至一個(gè)比例積分諧振控制器，將d軸電流誤差分量輸入至另一個(gè)比例積分諧振控制器。

其中，每個(gè)pir控制器將輸入的電流誤差分量中的直流分量經(jīng)過(guò)pi控制部分。pi控制部分的比例系數(shù)、積分系數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。對(duì)直流分量進(jìn)行pi控制后，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流分量的無(wú)誤差跟蹤，即實(shí)現(xiàn)實(shí)際電流分量中基波分量盡可能的完全跟隨參考電流參量中基波分量。

s240、對(duì)dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波進(jìn)行諧振控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定次數(shù)的諧波進(jìn)行抑制。

其中，每個(gè)pir控制器將輸入的電流誤差分量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量經(jīng)過(guò)諧振控制部分，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定次數(shù)的諧波進(jìn)行抑制。

具體的，在對(duì)dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行諧振控制時(shí)，其具體可以為：放大dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量的頻率增益。其中，不同設(shè)定次數(shù)的諧波對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定。例如，當(dāng)前設(shè)定次數(shù)包括6和12，那么6次諧波對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)和12次諧波對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)均可以根據(jù)實(shí)際情況，其可以相同也可以不同。進(jìn)一步的，根據(jù)增益系數(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)定次數(shù)的諧波頻率處無(wú)窮大增益，便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)6n±1次諧波的抑制。

需要說(shuō)明的是，s230和s240時(shí)間上可以同時(shí)執(zhí)行，雖然在本實(shí)施例中將dq軸參考電流參量分中直流分量和設(shè)定次數(shù)的諧波分量描述成前后順序處理，但是實(shí)際應(yīng)用中，其通過(guò)pir傳遞函數(shù)是可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)處理的，即不需要將dq軸參考電流參量中的直流分量和設(shè)定次數(shù)的諧波分量分別提取出來(lái)，而是通過(guò)傳遞函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流分量以及設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行處理。

進(jìn)一步的，經(jīng)過(guò)處理后的控制結(jié)果為電壓參量，記為dq軸電壓控制參量。

s250、對(duì)dq軸電壓控制參量進(jìn)行第二坐標(biāo)變換得到調(diào)制電壓參數(shù)，并將調(diào)制電壓參數(shù)作為控制參數(shù)。

示例性的，第二坐標(biāo)變換為park逆變換。其中，dq軸電壓控制參量包括d軸電壓控制分量和q軸電壓控制分量，其變換公式為：

其中，ud為d軸電壓控制分量，uq為q軸電壓控制分量，uα為α軸電壓分量、uβ為β軸電壓分量，w表示基波角頻率(pmsm運(yùn)行角速度)，t表示當(dāng)前運(yùn)行時(shí)刻，wt表示永磁同步電機(jī)當(dāng)前時(shí)刻的轉(zhuǎn)子位置θ。

進(jìn)一步的，uα和uβ為最終確定的控制參數(shù)，即調(diào)制電壓參數(shù)。需要說(shuō)明的是，調(diào)制電壓參數(shù)也可以理解為dq軸電壓控制分量的另一種表現(xiàn)形式，即通過(guò)α/β軸呈現(xiàn)。

s260、根據(jù)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

本實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過(guò)第一坐標(biāo)變換確定三相定子電流在dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的dq軸實(shí)際電流參量，并根據(jù)dq軸實(shí)際電流參量以及dq軸參考電流參量確定dq軸電流誤差參量，對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振控制得到dq軸電壓控制參量，并對(duì)dq軸電壓控制參量進(jìn)行第二坐標(biāo)變換得到對(duì)電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制的調(diào)制電壓參數(shù)的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)dq軸電流誤差參量中的直流分量進(jìn)行無(wú)誤差的跟蹤，并有效的抑制了dq軸電流誤差參量中的諧波分量。同時(shí)，抑制過(guò)程僅需要利用兩個(gè)比例積分諧振器也可以節(jié)省資源消耗，無(wú)需對(duì)每個(gè)單次諧波在每個(gè)軸向上的電流分量做單獨(dú)處理，降低了計(jì)算量，提高了諧波抑制效率。

下面對(duì)本實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法做實(shí)例性的說(shuō)明。本實(shí)施例中pmsm為3kwpmsm。其中，該pmsm參數(shù)包括：極對(duì)數(shù)：2對(duì)極；定子電阻：rs＝0.45歐；d軸電感l(wèi)d＝4.6mh；q軸電感：lq＝6.5mh；反電動(dòng)勢(shì)：ke＝38vrms/krpm(線間有效值)；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：j＝2.2e-4n.m.s^2；電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電頻率：120hz。

示例性的，對(duì)電子定子電流進(jìn)行傅里葉分析確定該電子定子電流中5次、7次、11次以及13次諧波含量比較大，因此，需要對(duì)pmsm運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的三相定子電流中的5次、7次、11次以及13次諧波進(jìn)行抑制。

具體的，圖3b為諧波抑制算法的策略框圖。首先，獲取當(dāng)前時(shí)刻pmsm輸出的三相定子電流iu、iv以及iw。進(jìn)一步的，對(duì)iu、iv以及iw進(jìn)行clarke變換，得到α/β坐標(biāo)系下的α軸實(shí)際電流參量iα以及β軸實(shí)際電流參量iβ，具體變換公式參考公式(11)。進(jìn)一步的，對(duì)iα和iβ進(jìn)行park變換，得到dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸實(shí)際電流參量id以及q軸實(shí)際電流參量iq，具體的變換公式參考公式(12)。

由位置觀測(cè)器獲取iα和iβ以及α/β坐標(biāo)系下調(diào)制電壓參數(shù)，其中α/β坐標(biāo)系下調(diào)制電壓參數(shù)包括：α軸電壓分量uα、β軸電壓分量uβ。進(jìn)一步的，位置觀測(cè)器根據(jù)iα、iβ、uα和uβ確定pmsm當(dāng)前的轉(zhuǎn)子位置θ以及pmsm基波角頻率(pmsm運(yùn)行角速度)w，并根據(jù)w確定實(shí)際速度參量spdfb。同時(shí)，獲取當(dāng)前pmsm期望運(yùn)行的期望速度參量spdref^*，并根據(jù)公式(14)得到當(dāng)前的速度誤差參量spdde。進(jìn)一步的，將spdde經(jīng)過(guò)pi控制部分，以得到當(dāng)前pmsm期望運(yùn)行的q軸參考電流分量iqref。進(jìn)一步的，根據(jù)公式(15)確定當(dāng)前pmsm運(yùn)行時(shí)q軸電流誤差分量。根據(jù)勵(lì)磁控制確定d軸參考電流分量idref，并根據(jù)公式(16)確定當(dāng)前pmsm運(yùn)行時(shí)d軸電流誤差分量。

將d軸電流誤差分量經(jīng)過(guò)第一pir控制器，并得到d軸電壓分量ud。將q軸電流誤差分量經(jīng)過(guò)第二pir控制器，并得到q軸電壓分量uq。其中，pir控制器的傳遞函數(shù)表現(xiàn)為：其中，kr6為6次諧振控制器增益系數(shù)，kr12為12次諧振控制器增益系數(shù)，wh＝5。需要說(shuō)明的是，第一pir控制器和第二pir控制器中kp、ki、kr6以及kr12的實(shí)際數(shù)值可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，可以相同也可以不同。

進(jìn)一步的，利用公式(17)對(duì)ud和uq進(jìn)行park逆變換，得到α軸電壓分量uα以及β軸電壓分量uβ。將uα和uβ輸入svpwm后形成的三相脈沖寬度調(diào)制波輸入變頻器，以實(shí)現(xiàn)變頻器對(duì)pmsm的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行控制，以使pmsm根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度生成iu、iv和iw，進(jìn)而繼續(xù)對(duì)iu、iv和iw中的諧波進(jìn)行抑制。即實(shí)現(xiàn)了對(duì)pmsm的閉環(huán)控制。

圖3c為經(jīng)過(guò)比例積分諧振控制后輸出的iu的u相電流波形圖。圖3d為對(duì)應(yīng)的定子電流中諧波含量分析圖。根據(jù)圖3d可知，經(jīng)過(guò)第一pir控制器輸出的ud對(duì)應(yīng)的u向電流中總諧波含量為2.66％，諧波含量電流幅值為4.4673a。

如果對(duì)采用同樣參數(shù)的pmsm采用現(xiàn)有技術(shù)(即圖1)的方式進(jìn)行諧波電流抑制處理時(shí)，其中，圖3e為經(jīng)過(guò)比例積分控制后輸出的iu的u相電流波形圖，圖3f為對(duì)應(yīng)的定子電流中諧波含量分析圖。根據(jù)圖3f可知，采用現(xiàn)有技術(shù)處理后，得到的u相電流中總諧波含量為12.09％，對(duì)應(yīng)的諧波含量電流幅值為4.473a。

根據(jù)圖3c和圖3e可知，本實(shí)施例中采用的諧波電流抑制方法輸出的u相電流波形更為平滑，正弦度明顯得到了提高。同時(shí)，根據(jù)圖3d和圖3f可知，本實(shí)施例中采用的諧波電流抑制方法對(duì)諧波抑制效果明顯，與現(xiàn)有技術(shù)相比，定子電流中總諧波含量由12.09％下降到2.66％，其中，對(duì)于5次、7次、11次以及13次諧波均有明顯的抑制。

實(shí)施例三

圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的一種諧波電流的抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參考圖4，本實(shí)施例提供的諧波電流的抑制裝置包括：獲取模塊301、控制模塊302以及閉環(huán)控制模塊303。

其中，獲取模塊301，用于獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量；控制模塊302，用于對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，并根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)；閉環(huán)控制模塊303，用于根據(jù)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

本實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過(guò)獲取三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量，并對(duì)dq軸電流誤差參量進(jìn)行比例積分諧振控制，進(jìn)而根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)，并根據(jù)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁同步電機(jī)的閉環(huán)控制的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)比例積分諧振的方式對(duì)三相定子電流中的諧波進(jìn)行抑制，其中，僅需利用無(wú)需兩個(gè)比例積分諧振器為每個(gè)單次諧波配置兩個(gè)pi控制器，而是直接對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，可以節(jié)省了資源消耗，同時(shí)，簡(jiǎn)化了諧波抑制實(shí)現(xiàn)形式，達(dá)到了很好的諧波抑制效果，同時(shí)，無(wú)需對(duì)每個(gè)單次諧波在每個(gè)軸向上的電流分量進(jìn)行處理，也可以大幅減小計(jì)算量，提高諧波抑制效率。

進(jìn)一步的，獲取模塊301包括：實(shí)際參量確定單元，用于對(duì)當(dāng)前三相定子電流進(jìn)行第一坐標(biāo)變換得到dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的dq軸實(shí)際電流參量；參考參量確定單元，用于根據(jù)dq軸實(shí)際電流參量和當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸參考電流參量確定dq軸電流誤差參量。

進(jìn)一步的，控制模塊302包括：跟蹤單元，用于對(duì)dq軸電流誤差參量中直流分量進(jìn)行比例積分控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)直流分量進(jìn)行無(wú)誤差跟蹤；抑波單元，用于對(duì)dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行諧振控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行抑制；參數(shù)確定單元，用于根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)。

進(jìn)一步的，抑波單元具體用于：放大dq軸電流誤差參量中設(shè)定次數(shù)的諧波分量的頻率增益，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)定次數(shù)的諧波分量進(jìn)行抑制。

進(jìn)一步的，dq軸電流參量包括：d軸方向的電流誤差分量和q軸方向的電流誤差分量，d軸方向的電流誤差分量包括d軸方向的直流分量以及d軸方向的設(shè)定次數(shù)的諧波分量，q軸方向的電流誤差分量包括q軸方向的直流分量以及d軸方向的設(shè)定次數(shù)的諧波分量。

進(jìn)一步的，控制結(jié)果為dq軸電壓控制參量，相應(yīng)的，參數(shù)確定單元具體用于：對(duì)dq軸電壓控制參量進(jìn)行第二坐標(biāo)變換得到調(diào)制電壓參數(shù)，并將調(diào)制電壓參數(shù)作為控制參數(shù)。

進(jìn)一步的，控制模塊302在對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制時(shí)，比例積分諧振控制的傳遞函數(shù)為：

其中，kp為比例系數(shù)，ki為積分系數(shù)，krk為對(duì)k次諧波分量進(jìn)行諧振控制時(shí)的增益系數(shù)，s為dq軸電流誤差參量在拉普拉斯域的表現(xiàn)形式，，wh為諧振控制時(shí)帶寬選擇系數(shù)，k為諧波次數(shù)的設(shè)定次數(shù)，w為基波角頻率，n為大于或等于1的正整數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的諧波電流的抑制裝置可以執(zhí)行上述任意實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法，具備相應(yīng)的功能和有益效果。

實(shí)施例四

圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的一種諧波電流的抑制設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該抑制設(shè)備包括處理器40、存儲(chǔ)器41、輸入裝置42和輸出裝置43；抑制設(shè)備中處理器40的數(shù)量可以是一個(gè)或多個(gè)，圖5中以一個(gè)處理器40為例；抑制設(shè)備中的處理器40、存儲(chǔ)器41、輸入裝置42和輸出裝置43可以通過(guò)總線或其他方式連接，圖5中以通過(guò)總線連接為例。

存儲(chǔ)器41作為一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，可用于存儲(chǔ)軟件程序、計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序以及模塊，如本發(fā)明實(shí)施例中的諧波電流的抑制方法對(duì)應(yīng)的程序指令/模塊(例如，諧波電流的抑制裝置中的獲取模塊301、控制模塊302和閉環(huán)控制模塊303)。處理器40通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器41中的軟件程序、指令以及模塊，從而執(zhí)行抑制設(shè)備的各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理，即實(shí)現(xiàn)上述的諧波電流的抑制方法?？蛇x的，處理器40中包括兩個(gè)pir控制器。

存儲(chǔ)器41可主要包括存儲(chǔ)程序區(qū)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)，其中，存儲(chǔ)程序區(qū)可存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、至少一個(gè)功能所需的應(yīng)用程序；存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)可存儲(chǔ)根據(jù)終端的使用所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)等。此外，存儲(chǔ)器41可以包括高速隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，還可以包括非易失性存儲(chǔ)器，例如至少一個(gè)磁盤存儲(chǔ)器件、閃存器件、或其他非易失性固態(tài)存儲(chǔ)器件。在一些實(shí)例中，存儲(chǔ)器41可進(jìn)一步包括相對(duì)于處理器40遠(yuǎn)程設(shè)置的存儲(chǔ)器，這些遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接至抑制設(shè)備。上述網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包括但不限于互聯(lián)網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)、局域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)及其組合。

輸入裝置42可用于接收輸入的數(shù)字或字符信息，以及產(chǎn)生與抑制設(shè)備的用戶設(shè)置以及功能控制有關(guān)的鍵信號(hào)輸入。輸出裝置43可包括顯示屏等顯示設(shè)備。

本發(fā)明實(shí)施例提供的諧波電流的抑制設(shè)備可以執(zhí)行上述任意實(shí)施例提供的諧波電流的抑制方法，具備相應(yīng)的功能和有益效果。

實(shí)施例五

本發(fā)明實(shí)施例五還提供一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行時(shí)用于執(zhí)行一種諧波電流的抑制方法，該諧波電流的抑制方法包括：

獲取當(dāng)前三相定子電流對(duì)應(yīng)的dq軸電流誤差參量；

對(duì)dq軸電流誤差參量執(zhí)行比例積分諧振控制，并根據(jù)控制結(jié)果確定控制參數(shù)；

根據(jù)控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的閉環(huán)控制。

當(dāng)然,本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種包含計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)介質(zhì),其計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令不限于如上所述的抑制方法操作,還可以執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的諧波電流的抑制方法中的相關(guān)操作，具備相應(yīng)的功能和有益效果。

通過(guò)以上關(guān)于實(shí)施方式的描述，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，本發(fā)明可借助軟件及必需的通用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，但很多情況下前者是更佳的實(shí)施方式。基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如計(jì)算機(jī)的軟盤、只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory,rom)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory,ram)、閃存(flash)、硬盤或光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。

值得注意的是，上述抑制裝置的實(shí)施例中，所包括的各個(gè)單元和模塊只是按照功能邏輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過(guò)以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。