[发明专利]基于谐波分解的永磁无刷电机高性能运行控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于谐波分解的永磁无刷电机高性能运行控制方法，其特征在于，包括：

根据永磁无刷电机的转子位置，确定所述永磁无刷电机的实际转速；

根据所述永磁无刷电机的给定转速和实际转速，通过转速调节器确定合成电流给定值；

获取所述永磁无刷电机的性能选择参数；所述性能选择参数为不大于1的非负数，所述性能选择参数根据用户期望注入的谐波电流设定，所述性能选择参数为注入七次谐波的电流与注入总电流之间的比值；所述注入总电流为注入五次谐波的电流与注入七次谐波的电流之和；所述注入五次谐波的电流和所述注入七次谐波的电流均为用户期望注入的谐波电流；

根据所述合成电流给定值和所述性能选择参数，确定基波电流峰值给定值，具体包括：

获取基波反电势常数、五次谐波反电势常数和七次谐波反电势常数，确定五次谐波反电势倍数、七次谐波反电势倍数和最佳谐波电流倍数；

利用公式确定所述基波电流峰值给定值；其中，为基波电流峰值给定值，I^*为合成电流给定值，α为性能选择参数，k₅为五次谐波反电势倍数，k₇为七次谐波反电势倍数，k_c为最佳谐波电流倍数；

利用公式确定所述五次谐波反电势倍数；

利用公式确定所述七次谐波反电势倍数；

式中，K_e1为基波反电势常数，K_e5为五次谐波反电势常数，K_e7为七次谐波反电势常数；s₅为与五次谐波反电势常数初始相位相关的系数，当五次谐波反电势常数与基波反电势常数的初相位之差为0时s₅＝1，当五次谐波反电势常数与基波反电势常数的初相位之差为π时s₅＝0；s₇为与七次谐波反电势常数初始相位相关的系数，当七次谐波反电势常数与基波反电势常数的初相位之差为0时s₇＝1，初相位之差为π时s₇＝0；

根据由0开始增加的一个电周期的反电势常数与转子位置之间的数据，获得三相反电势常数k_eA、k_eB、k_eC与转子位置θ之间的关系数据库；

根据三相反电势常数k_eA、k_eB、k_eC与转子位置θ之间的关系数据库，确定q轴反电势常数k_eq与转子位置θ之间的关系数据库，公式为：

k_eq(θ)＝-sinθ·k_eA(θ)-sin(θ-2π/3)·k_eB(θ)-sin(θ+2π/3)·k_eC(θ)

式中，k_eq(θ)表示转子位置为θ时的q轴反电势常数；

确定超出七次的非零序q轴谐波反电势常数k_ehq与转子位置θ之间的关系数据库，公式为：

式中，k_ehq(θ)表示转子位置为θ时超出七次的非零序q轴谐波反电势常数；

对于所有转子位置θ，通过仿真确定使|k_ehq(θ)+k_cK_e1cos(6θ)|达到最小值时的k_c的取值为最佳谐波电流倍数；

根据所述基波电流峰值给定值、所述合成电流给定值和所述性能选择参数，确定五次谐波电流峰值给定值和七次谐波电流峰值给定值，具体包括：

利用公式确定五次谐波电流峰值给定值；

利用公式确定七次谐波电流峰值给定值；

式中，表示五次谐波电流峰值给定值，表示七次谐波电流峰值给定值；

将所述五次谐波电流峰值给定值和所述七次谐波电流峰值给定值注入所述永磁无刷电机的定子电流中，以抑制五次谐波和七次谐波产生的转矩脉动及抑制超出七次的非零序谐波反电势与基波电流产生的转矩脉动。