[發(fā)明專利]基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211061363.7
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115528963A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙吉文;王紹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02P21/05
• 分類號: H02P21/05;H02P21/22;H02P21/00;H02P21/13;H02P25/064;H02P27/08
• 代理公司: 北京眾澤信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11701
• 代理人: 周振

1.一種基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

獲取永磁同步直線電機(jī)的相關(guān)參數(shù)，建立dq坐標(biāo)系下的電流環(huán)控制模型；

根據(jù)所述電流環(huán)控制模型確定q軸矢量諧振自抗擾控制器、d軸矢量諧振自抗擾控制器；

獲取q軸實際電流i_q和d軸實際電流i_d；

將q軸給定電流與q軸實際電流i_q的差值輸入到q軸矢量諧振自抗擾控制器，獲得q軸給定電壓將d軸給定電流與d軸實際電流i_d的差值輸入到d軸矢量諧振自抗擾控制器，獲得d軸給定電壓

對獲得的q軸給定電壓d軸給定電壓進(jìn)行變換處理，生成PWM驅(qū)動信號，以通過PWM驅(qū)動信號控制逆變器輸出電壓信號驅(qū)動永磁同步直線電機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，所述電流環(huán)控制模型的電流方程：

其中，u_d和u_q分別表示d、q軸實際電壓，i_d、i_q分別表示d、q軸實際電流，L_d和L_q分別表示d、q軸電感，R為相電阻，v為動子線速度，τ為電機(jī)極距，為電機(jī)磁鏈，f_d和f_q分別為d軸電壓擾動與q軸電壓擾動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，根據(jù)所述電流環(huán)控制模型確定q軸矢量諧振自抗擾控制器，具體包括：

建立q軸電流方程：

其中b₀＝1/L_q，為q軸電流環(huán)總擾動，為q軸電流導(dǎo)數(shù)；

設(shè)計q軸擴(kuò)張狀態(tài)觀測器；

引入矢量諧振控制器將q軸擴(kuò)張狀態(tài)觀測器進(jìn)行改進(jìn)，得到q軸矢量諧振擴(kuò)張狀態(tài)觀測器；

根據(jù)q軸矢量諧振擴(kuò)張狀態(tài)觀測器觀測到的擾動值，設(shè)計q軸電流控制率。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，根據(jù)所述電流環(huán)控制模型確定d軸矢量諧振自抗擾控制器，具體包括：

建立d軸電流方程：

其中，為d軸電流環(huán)總擾動，為d軸電流導(dǎo)數(shù)；

設(shè)計d軸擴(kuò)張狀態(tài)觀測器；

引入矢量諧振控制器將將d軸擴(kuò)張狀態(tài)觀測器進(jìn)行改進(jìn)，得到d軸矢量諧振擴(kuò)張狀態(tài)觀測器；

根據(jù)d軸矢量諧振擴(kuò)張狀態(tài)觀測器觀測到的擾動值，設(shè)計d軸電流控制率。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，所述d軸電壓擾動與q軸電壓擾動滿足：

其中，ΔR、ΔL_d、ΔL_q和分別表示電阻變化量、d軸電感變化量、q軸電感變化量以及磁鏈變化量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取永磁同步直線電機(jī)的給定速度v^*與實際速度v；

將給定速度v^*與實際速度v的差值輸入速度環(huán)PI控制器，輸出q軸給定電流同時設(shè)定d軸給定電流

對q軸給定電流d軸給定電流進(jìn)行變換，輸出q軸、d軸的實際電流i_q、i_d。

7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述基于矢量諧振自抗擾控制的諧波抑制方法，其特征在于，所述矢量諧振控制器傳遞函數(shù)為：

其中，G_VR(s)是矢量諧振控制器傳遞函數(shù)，K_pr為矢量諧振控制器的比例系數(shù)，K_ir為諧振系數(shù)，ω_c為矢量諧振控制器的帶寬，ω_n為諧振頻率。