基于比例谐振自抗扰控制的电机谐波抑制与噪声优化

来源：电子测量技术杂志2024年第9期北京时间：

作者：李佳润，陈勇，陈光，邱子桢，赵磊，张黎明

单位：1.河北工业大学天津市新能源汽车动力传动与安全技术重点实验室 天津 300130; 2.广西大学机械工程学院 南宁 530004; 3.中国汽车技术研究中心有限公司 天津 300300

摘要：针对驱动电机逆变器非线性、反电动势波形非正弦等因素所引入的大量低频谐波，提出了一种比例谐振自抗扰控制策略，该方法可以更为全面地抑制电流谐波，同时引入谐振调节可以对特定频率谐波进行更好地抑制。首先，建立了电机系统数学模型，基于麦克斯韦张量法，推导了电磁力的解析式，分析得出5、7次谐波会对电机的转矩脉动与电磁噪声性能产生恶化；其次，建立了Simulink&Jmag多物理场协同仿真模型，对谐波抑制前后的转矩脉动与电磁噪声进行仿真分析，验证了理论解析的正确性。最后，搭建实验平台对施加策略前后采集的电流与电磁噪声结果进行分析。结果表明，所构建的控制策略对低频主要阶次的谐波成分有较好的抑制效果，优化了电机的低频噪声特性。

关键词：永磁同步电机;谐波抑制;比例谐振自抗扰控制;多物理场仿真;电磁噪声

基金资助：广西科技重大专项（2023AA09006）资助