[发明专利]一种永磁同步电机转矩脉动抑制装置和方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机转矩脉动抑制装置，其特征在于：包括PI控制器、无差拍电流控制模块、永磁同步电机、转矩估计器和基于角度的重复性控制器，其中，所述PI控制器的输出端分别与所述无差拍电流控制模块、基于角度的重复性控制器连接，所述无差拍电流控制模块的输出端与所述永磁同步电机连接，所述永磁同步电机分别与所述基于角度的重复性控制器的输入端、转矩估计器的输入端、PI控制器的输入端连接，所述转矩估计器的输出端与所述基于角度的重复性控制器的输入端连接，所述基于角度的重复性控制器的输出端与所述无差拍电流控制模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机转矩脉动抑制装置，其特征在于：所述PI控制器的输出端、基于角度的重复性控制器之间连接有学习触发器。

3.根据权利要求1所述的永磁同步电机转矩脉动抑制装置，其特征在于：所述无差拍电流控制模块包括无差拍控制器、Clark变换器、换流器和Park变换器，其中，所述PI控制器的输出端与所述无差拍控制器的输入端连接，所述无差拍控制器的输出端与所述Clark变换器的输入端连接，所述Clark变换器的输出端与所述换流器的输入端连接，所述换流器的输出端与所述永磁同步电机的输入端连接，所述永磁同步电机的输出端与所述Park变换器的输入端连接，所述Park变换器的输出端与所述无差拍控制器的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机转矩脉动抑制装置，其特征在于：所述永磁同步电机的输出端与Clark变换器的输入端连接。

5.一种永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将转子机械位置[0,2π]划分成N个区间，每个采样周期的开端会有新的位置采样θ_m和对应位置的转矩误差error到来，计算出转子机械位置对应的区间号K₁＝int(θ_m*N/2/π)；

S2、将转子机械位置对应的区间号K₁与前一个采样周期的转子机械位置对应的区间号K_prev进行比较，如果相同，则不更新内存数组mem，如果不相同，则利用前一时刻的转矩误差error_prev与当前时刻的转矩误差error，通过线性插值法，计算出K₁*2*π/N位置的转矩误差error_pred并根据式子(1)或(2)更新一个长为N的内存数组mem{N}的第K₁个或第(K₁+1)个值，其中G为重复性控制的增益，Q为重复性控制的遗忘因子，应小于并接近1；

正转时：mem[k₁]＝mem[K₁]*Q+error_pred*G(1)

反转时：mem[k₁+1]＝mem[K₁+1]*Q+error_pred*G(2)

S3、输出时，估计对应的转子位置θ_futu并折算到[0,2π]，计算K₂＝int(θ_futu*N/2/π)，线性插值得到对应的转子位置θ_futu的等效内存数组mem并输出。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机转矩脉动抑制方法，其特征在于，步骤S3为：输出时，电流环跟踪电流信号的时延2*T_s，转矩估计器时延，共M*T_s，根据当前速度ω_m，估计重复性控制当前输出的电流参考生效时，对应的转子位置θ_futu＝θ_m+ω_m*M*T_s，得出K₂＝int(θ_futu*N/2/π),并根据内存数组mem(K₂)与mem(K₂+1),通过线性插值估计出对应的转子位置θ_futu位置的等效内存数组mem并输出，该等效内存数组mem则视为应补偿的电流参考。