[发明专利]电机控制方法、电机控制装置及计算机设备

说明书

本申请提供了一种电机控制方法、电机控制装置及计算机设备，所述电机控制方法包括：获取电机的输出转矩的脉动信号；提取所述脉动信号中的M次脉动谐波的幅值，M＝6n，其中n为大于等于1的自然数；根据所述M次脉动谐波的幅值得到与所述M次脉动谐波的幅值正相关的M+1次谐波的谐波电流、和M‑1次谐波的谐波电流；以所述谐波电流为反馈信号控制电机的输出电压。本申请提供的电机控制方法，能够抑制永磁同步电机高次脉动谐波所产生的转速波动、振动以及噪声等问题。

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，特别是涉及电机控制方法、装置及计算机设备。

背景技术

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM)作为目前新能源汽车、新能源发电、工业交流伺服以及电力船舶、电力飞机等应用领域中核心的机电能量转换部件，有着效率高、能量密度高、调速范围宽以及维护简单等优点。与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机取消了电刷、滑环等装置，提升了可靠性，降低了维护成本；与传统的鼠笼式异步电机相比，永磁同步电机由于不需要额外电流建立磁场，因此在运行时能够保持较高的功率因素，有着较高的效率，节能效果更加明显。同时，现代电力电子器件的发展极大提升了人们对电压、电流的控制能力，结合矢量控制、直接转矩控制等现代电机控制技术的提出，永磁同步电机在近几十年来在各行各业中的发展异常迅猛。三相永磁电机控制系统的原理框图如图1所示。

然而，实际永磁同步电机控制系统中存在的非理想因素对电机输出转矩的性能有着较大地影响，这些非理想因素主要包括逆变器非线性特征、电机空间谐波以及齿槽转矩。如图1所示，在常用的三相永磁电机逆变器拓扑中，为了防止上下桥臂同时导通造成直流链短路，一般在DSP输出的PWM控制信号中插入死区时间，而死区时间的插入以及功率器件管压降的影响，使得逆变器输出的电压中存在高次谐波。在电机的制造过程中，由于工艺的限制，很难实现空间磁场完全正弦分布，导致电机运行时永磁体磁链中也存在高次谐波。

这些谐波的存在导致电机的输出转矩中存在脉动分量，此外，齿槽转矩的存在也会影响电机输出转矩的平滑性。高次脉动谐波带来的直接影响是转速脉动，对于高精度伺服系统，转速脉动的存在必然会降低系统的伺服性能；高次脉动谐波还会造成机械系统振动，严重时不仅会损坏轴承，降低系统寿命，还会产生高频听觉噪声，降低了产品使用舒适性，限制了其在电梯、家用电器等对噪音等级要求较高的行业中的应用。

发明内容

本申请提供了一种电机控制方法，能够抑制永磁同步电机高次脉动谐波所产生的转速波动、振动以及噪声等问题。

本申请提供的电机控制方法包括：

获取电机的输出转矩的脉动信号；

提取所述脉动信号中的M次脉动谐波的幅值，M＝6n，其中n为大于等于1 的自然数；

根据所述M次脉动谐波的幅值得到与所述M次脉动谐波的幅值正相关的 M+1次谐波的谐波电流、和M-1次谐波的谐波电流；

以所述谐波电流为反馈信号控制电机的输出电压。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述脉动信号包括：电机转速的波动信号、电机的振动信号、或电机产生的噪声信号。

可选的，所述提取所述脉动信号中的M次脉动谐波具体包括：将所述脉动信号转换为电信号，并通过滤波电路对该电信号滤波，得到所述M次脉动谐波。

可选的，所述脉动信号为电机输出电流的谐波信号。

可选的，所述以所述谐波电流为反馈信号控制电机的输出电压，具体包括：