本發(fā)明涉及電機(jī)控制，具體地涉及一種基于諧波電流濾除和提取的基波電流控制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿足新能源電動(dòng)汽車駕駛舒適性的要求，電機(jī)扭矩的控制精確性和穩(wěn)定性的要求越來越高，如何在不影響系統(tǒng)精確性的前提下最大限度地提高扭矩的穩(wěn)定性是當(dāng)前主要的研究方向。對于新能源電動(dòng)汽車而言，交直軸電流的穩(wěn)定性直接決定了其扭矩能否穩(wěn)定輸出，因此當(dāng)前有大量的研究針對提高電流控制器的性能，如減小電流沖擊、減小電流紋波等，以達(dá)到電流的穩(wěn)定性。

2、針對電機(jī)電流控制穩(wěn)定性的優(yōu)化，當(dāng)前的研究主要集中在電流環(huán)控制器的設(shè)計(jì)優(yōu)化，而忽略了對電流本身的分析。針對新能源電動(dòng)汽車主流使用的永磁同步電機(jī)，通常使用霍爾傳感器采集三相電流，再經(jīng)過坐標(biāo)變換將電流轉(zhuǎn)換到交直軸上進(jìn)行控制。但是，永磁同步電機(jī)在運(yùn)行中會產(chǎn)生大量諧波，例如含量較高的5次和7次諧波電流，這些諧波電流將導(dǎo)致交直軸電流不再是理想的直流電流，必然引起原有電流環(huán)控制器的穩(wěn)定性，使交直軸電流產(chǎn)生較大的紋波，進(jìn)而影響扭矩的穩(wěn)定輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種基于諧波電流濾除和提取的基波電流控制方法。該控制方法通過對基波電流的控制，解決了當(dāng)前基波電流控制中因諧波電流導(dǎo)致的非預(yù)期電流波動(dòng)，有效抑制了基波電流的波動(dòng)，明顯減少系統(tǒng)高次諧波的含量，提高了系統(tǒng)電流的收斂速度，電機(jī)相電流波形中干擾噪聲明顯變小，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，提高新能源電動(dòng)汽車的駕駛平順性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于諧波電流濾除和提取的基波電流控制方法，包括：

3、獲取未經(jīng)過濾波處理的三相電流，作為第一電流；

4、將所述第一電流通過諧波濾除器，濾除所述第一電流的諧波成分，獲得僅含有基波成分的三相電流，作為第二電流；

5、將所述第一電流減去所述第二電流，獲得僅含有諧波成分的三相電流，作為第三電流；

6、將所述第一電流、第二電流和第三電流通過坐標(biāo)變換，變換為第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流；

7、將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓；

8、根據(jù)所述控制輸出電壓對電機(jī)進(jìn)行控制。

9、可選地，將所述第一電流減去所述第二電流，獲得僅含有諧波成分的三相電流，作為第三電流，包括：

10、根據(jù)公式(1)計(jì)算所述第三電流，

11、ia,b,charm＝ia,b,c-ia,b,cbase，???(1)

12、其中，ia,b,c為第一電流，ia,b,cbase為第二電流，ia,b,charm為第三電流。

13、可選地，將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，包括：

14、將所述第一交直軸電流輸入第一基波電流控制器，獲得第一輸出電壓；

15、將所述第二交直軸電流輸入前饋控制器，獲得第二輸出電壓；

16、根據(jù)所述第一輸出電壓和所述第二輸出電壓，確定第一控制輸出電壓。

17、可選地，將所述第二交直軸電流輸入前饋控制器，獲得第二輸出電壓，包括：

18、根據(jù)公式(2)計(jì)算所述第二交直軸電流的第二d軸電壓，

19、udharm＝rsidharm-ωlqiqharm，??(2)

20、其中，udharm為第二d軸電壓，rs為定子電阻，idharm為第二d軸電流，ω為角頻率，lq為q軸電感，iqharm為第二q軸電流。

21、可選地，將所述第二交直軸電流輸入前饋控制器，獲得第二輸出電壓，包括：

22、根據(jù)公式(3)計(jì)算所述第二交直軸電流的第二q軸電壓，

23、

24、其中，uqharm為第二q軸電壓，為磁鏈系數(shù)，ld為d軸電感。

25、可選地，根據(jù)所述第一輸出電壓和所述第二輸出電壓，確定第一控制輸出電壓，包括：

26、根據(jù)公式(4)計(jì)算所述第一控制輸出電壓，

27、

28、其中，為第一控制輸出電壓，ud,qbase為第一輸出電壓，ud,qharm為第二輸出電壓。

29、可選地，將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，包括：

30、將所述第三交直軸電流輸入第二基波電流控制器，獲得第三輸出電壓；

31、將所述第三輸出電壓確定為第二控制輸出電壓。

32、可選地，將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，包括：

33、將所述第一控制輸出電壓和所述第二控制輸出電壓輸入到控制電壓選擇器，選擇控制輸出電壓。

34、可選地，將所述第一控制輸出電壓和所述第二控制輸出電壓輸入到控制電壓選擇器，選擇控制輸出電壓，包括：

35、判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否小于閾值；

36、在判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)速小于閾值的情況下，所述控制電壓選擇器選擇第一控制輸出電壓作為控制輸出電壓；

37、在判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)速大于或等于閾值的情況下，所述控制電壓選擇器選擇第二控制輸出電壓作為控制輸出電壓。

38、可選地，根據(jù)所述控制輸出電壓對電機(jī)進(jìn)行控制，包括：

39、將所述控制輸出電壓輸入逆變器，通過逆變器對電機(jī)進(jìn)行控制。

40、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種基于諧波電流濾除和提取的基波電流控制方法，通過獲取未經(jīng)過濾波處理的三相電流作為第一電流，將第一電流通過諧波濾除器，濾除第一電流的諧波成分，獲得僅含有基波成分的三相電流作為第二電流，將第一電流減去第二電流，獲得僅含有諧波成分的三相電流作為第三電流，將第一電流、第二電流和第三電流通過坐標(biāo)變換，變換為第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流，將第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，根據(jù)控制輸出電壓對電機(jī)進(jìn)行控制。本發(fā)明通過對基波電流的控制，解決了當(dāng)前基波電流控制中因諧波電流導(dǎo)致的非預(yù)期電流波動(dòng)，進(jìn)而減小新能源電動(dòng)汽車的扭矩波動(dòng)，提高車輛的駕駛舒適性。

41、本發(fā)明實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

技術(shù)特征：

1.一種基于諧波電流濾除和提取的基波電流控制方法，其特征在于，所屬控制方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，將所述第一電流減去所述第二電流，獲得僅含有諧波成分的三相電流，作為第三電流，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，將所述第二交直軸電流輸入前饋控制器，獲得第二輸出電壓，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，將所述第二交直軸電流輸入前饋控制器，獲得第二輸出電壓，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述第一輸出電壓和所述第二輸出電壓，確定第一控制輸出電壓，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，將所述第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流輸入控制器，獲得控制輸出電壓，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，將所述第一控制輸出電壓和所述第二控制輸出電壓輸入到控制電壓選擇器，選擇控制輸出電壓，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述控制輸出電壓對電機(jī)進(jìn)行控制，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于諧波電流濾除和提取的基波電流控制方法，涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。所述控制方法包括：獲取未經(jīng)過濾波處理的三相電流，作為第一電流；將第一電流通過諧波濾除器，濾除第一電流的諧波成分，獲得僅含有基波成分的三相電流，作為第二電流；將第一電流減去第二電流，獲得僅含有諧波成分的三相電流，作為第三電流；將第一電流、第二電流和第三電流通過坐標(biāo)變換，變換為第一交直軸電流、第二交直軸電流和第三交直軸電流。本發(fā)明通過對基波電流的控制，解決了當(dāng)前基波電流控制中因諧波電流導(dǎo)致的非預(yù)期電流波動(dòng)，進(jìn)而減小新能源電動(dòng)汽車的扭矩波動(dòng)，提高車輛的駕駛舒適性。

技術(shù)研發(fā)人員：劉蕾,胡生瑞,張陳,段銳,王學(xué)彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥巨一動(dòng)力系統(tǒng)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9