[發明專利]基于模糊QPR控制和電壓補償的永磁同步電機諧波抑制方法

在審

• 申請號: 202110532601.7
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113098335A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 曾小華;陳虹旭;宋大鳳;鄭琦;黃鈺峰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H02P6/10
• 分類號: H02P6/10;H02P21/00;H02P21/14;B60L15/20
• 代理公司: 長春市恒譽專利代理事務所(普通合伙) 22212
• 代理人: 李榮武

1.一種基于模糊QPR控制和電壓補償的永磁同步電機諧波抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將檢測到的三相電流i_a、i_b、i_c經過Clark變換和Park變化得到兩相旋轉坐標系下的電流分量i_d、i_q，由當前電機目標轉矩查表得到目標電流i_d^*、i_q^*，以目標電流和實際電流差值與變化率當前電機電角速度ω_e作為模糊控制器的輸入，模糊控制器的輸出為QPR控制器的比例系數k_p、諧振系數k_i、帶寬系數ω_c；

步驟2、將QPR控制器與電流環PI控制器并聯，PI控制器的輸出u_d′、u_q′與QPR控制器的輸出Δu_d′、Δu_q′相加作為兩相旋轉坐標系下目標電壓u_d^*、u_q^*，其中，QPR控制器的傳遞函數為：

其中，ω₀為諧振頻率，s為拉普拉斯算子；

步驟3、根據當前電機的三相電流、轉子位置θ_e與電機電角速度ω_e提取兩相靜止坐標系下的動態電壓補償，具體步驟為：

(1)由三相電流i_a、i_b、i_c通過Clark變換得到兩相靜止坐標系下電流分量i_α、i_β，通過5次旋轉坐標變換矩陣T_2s/5thxy和7次旋轉坐標變換矩陣T_2s/7thxy，如下式，得到5次、7次諧波平面下的電流分量：

(2)通過低通濾波器濾除5、7次諧波平面下的交流分量，得到5、7次諧波電流的直流分量i_5x、i_5y和i_7x、i_7y；

(3)根據諧波電流的直流分量計算5、7次諧波電壓直流分量u_5x、u_5y和u_7x、u_7y：

其中，R為電阻，L_z為諧平面上的電感分量；

(4)利用5、7次旋轉坐標反變換矩陣T_5thxy/2s和T_7thxy/2s得到兩相靜止坐標下的動態補償電壓Δu_α′、Δu_β′：

步驟4、目標電壓u_d^*、u_q^*經過Park反變換后得到兩相靜止坐標系下的初始目標電壓u_α′、u_β′，與動態補償電壓Δu_α′、Δu_β′相加即為兩相靜止坐標系下的控制目標電壓u_α^*、u_β^*。