电机扭矩脉动抑制方法、装置及存储介质、控制器、车辆与流程

本发明涉及电机，尤其涉及一种电机扭矩脉动抑制方法、装置及存储介质、控制器、车辆。

背景技术：

1、随着新能源汽车产业快速发展，纯电动车及插电混动车辆的市场占有率逐步提高。除了追求更高的经济性，动力性体验以外，对车辆的舒适性需求也逐渐加大。因此，动力系统开发中对于振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness，nvh)的要求进一步提升。相关谐波抑制方法主要是基于电机电控端的谐波抑制，其对控制器硬件及软件计算周期等非理想状态所造成的电流调制谐波进行抑制，扭矩谐波抑制效果有限，电驱系统nvh问题不断。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机扭矩脉动抑制方法，有效抑制电机扭矩脉动，提升车辆驾驶舒适性。

2、本发明的第二个目的在于提出一种电机扭矩脉动抑制方法。

3、本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

4、本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。

5、本发明的第五个目的在于提出一种车辆。

6、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出一种电机扭矩脉动抑制方法，所述方法包括：提取电机相电流中的目标阶次的谐波电流，所述目标阶次包括至少一个阶次；根据所述目标阶次的谐波电流，确定所述电机的空间谐波抑制信号；根据所述空间谐波抑制信号以及基波控制信号控制电机，以抑制所述电机的扭矩脉动。

7、根据本发明实施例的电机扭矩脉动抑制方法，通过提取电机相电流中的目标阶次的谐波电流，确定抑制目标阶次的谐波电流的空间谐波抑制信号，根据空间谐波抑制信号以及基波控制信号对电机进行控制，抑制电机本体非理想结构造成的扭矩脉动，从而有效抑制电机扭矩脉动，提升车辆驾驶舒适性。

8、另外，根据本发明上述实施例提出的电机扭矩脉动抑制方法还可以具有如下附加的技术特征：

9、根据本发明的一个实施例，所述根据所述目标阶次的谐波电流，确定所述电机的空间谐波抑制信号，包括：对于任一所述目标阶次，根据所述电机的当前转速和扭矩，查表得到该目标阶次对应的电流抑制值；根据该目标阶次对应的谐波电流以及该电流抑制值，计算得到该目标阶次对应的电压抑制信号；根据所有所述目标阶次对应的电压抑制信号，确定所述电机的空间谐波抑制信。

10、根据本发明的一个实施例，所述电流抑制值是根据所述电机的磁链数据得到的，所述磁链数据包括利用预先搭建的空间谐波电机模型计算得到的所述电机在所述当前转速、扭矩下的磁链。

11、根据本发明的一个实施例，根据所述电机的磁链数据得到所述电流抑制值，包括：对磁链数据进行傅里叶变换得到基波磁链和目标阶次的谐波磁链；根据所述基波磁链计算基波反电势，并根据所述目标阶次的谐波磁链计算目标阶次的谐波反电势；根据所述基波反电势和所述目标阶次的谐波反电势，计算目标阶次的电流抑制值幅值最优解；基于所述目标阶次的电流抑制值幅值最优解进行转矩角标定，得到转矩角最优解，其中，所述电流抑制值包括所述目标阶次的电流抑制值幅值最优解和转矩角最优解。

12、根据本发明的一个实施例，所述根据所述基波反电势和所述目标阶次的谐波反电势，计算目标阶次的电流抑制值幅值最优解，包括：根据所述基波反电势、所述目标阶次的谐波反电势，计算6p次扭矩脉动系数为零时，得到由所述目标阶次的电流抑制值组成的数组对，其中，p表示所述电机的极对数；分解计算每组所述数组对中目标阶次的电流抑制值的平方和，并将最小平方和对应的目标阶次的电流抑制值幅值，分别作为所述目标阶次的电流抑制值幅值最优解。

13、根据本发明的一个实施例，所述目标阶次包括6k±1次，其中，k为大于等于1的正整数。

14、根据本发明的一个实施例，所述根据该目标阶次对应的谐波电流以及该电流抑制值，计算得到该目标阶次对应的电压抑制信号，包括：计算所述目标阶次对应的谐波电流与电流抑制值之间的差值；根据所述差值以及预设pid控制器，得到所述目标阶次对应的电压抑制信号。

15、根据本发明的一个实施例，所述计算所述目标阶次对应的谐波电流与电流抑制值之间的差值，包括：计算所述目标阶次的电流抑制值幅值最优解与对应转矩角最优解余弦值的乘积，并将所述乘积与对应的谐波电流作差。

16、根据本发明的一个实施例，所述根据所述空间谐波抑制信号以及基波控制信号控制电机，包括：获取控制器谐波抑制信号，将所述空间谐波抑制信号和控制器谐波抑制信号叠加得到需求谐波抑制信号；根据所述需求谐波抑制信号和基波控制信号，通过空间矢量脉宽调制控制逆变器，以抑制所述电机的扭矩脉动。

17、根据本发明的一个实施例，所述将所述空间谐波抑制信号和控制器谐波抑制信号叠加得到需求谐波抑制信号，包括：若所述需求谐波抑制信号对应的控制需求分量超过预设标定值，则将所述预设标定值限定为所述需求谐波抑制信号对应的控制需求分量。

18、根据本发明的一个实施例，所述空间谐波电机模型为针对所述电机的各部位进行网格划分的网格模型，且目标部位的网格划分精度大于非目标部位的网格划分精度，其中，所述目标部位至少包括所述电机的磁钢形状、隔磁桥、定子槽型、转子斜极中的一者，所述非目标部位为所述电机上除所述目标部位外的部位。

19、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电机扭矩脉动抑制方法，所述装置包括：提取模块，用于提取电机相电流中的目标阶次的谐波电流，所述目标阶次包括至少一个阶次；确定模块，用于根据所述目标阶次的谐波电流，确定所述电机的空间谐波抑制信号；控制模块，用于根据所述空间谐波抑制信号以及基波控制信号控制电机，以抑制所述电机的扭矩脉动。

20、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如本发明第一方面实施例提出的电机扭矩脉动抑制方法。

21、为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种控制器，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如本发明第一方面实施例提出的电机扭矩脉动抑制方法。

22、为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种车辆，包括电机和如本发明第四方面实施例提出的控制器。

23、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述根据所述目标阶次的谐波电流，确定所述电机的空间谐波抑制信号，包括：

3.根据权利要求2所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述电流抑制值是根据所述电机的磁链数据得到的，所述磁链数据包括利用预先搭建的空间谐波电机模型计算得到的所述电机在所述当前转速、扭矩下的磁链。

4.根据权利要求3所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，根据所述电机的磁链数据得到所述电流抑制值，包括：

5.根据权利要求4所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述根据所述基波反电势和所述目标阶次的谐波反电势，计算目标阶次的电流抑制值幅值最优解，包括：

6.根据权利要求5所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述目标阶次包括6k±1次，其中，k为大于等于1的正整数。

7.根据权利要求4所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述根据该目标阶次对应的谐波电流以及该电流抑制值，计算得到该目标阶次对应的电压抑制信号，包括：

8.根据权利要求7所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述计算所述目标阶次对应的谐波电流与电流抑制值之间的差值，包括：

9.根据权利要求1所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述根据所述空间谐波抑制信号以及基波控制信号控制电机，包括：

10.根据权利要求9所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述将所述空间谐波抑制信号和控制器谐波抑制信号叠加得到需求谐波抑制信号，包括：

11.根据权利要求3所述的电机扭矩脉动抑制方法，其特征在于，所述空间谐波电机模型为针对所述电机的各部位进行网格划分的网格模型，且目标部位的网格划分精度大于非目标部位的网格划分精度，其中，所述目标部位至少包括所述电机的磁钢形状、隔磁桥、定子槽型、转子斜极中的一者，所述非目标部位为所述电机上除所述目标部位外的部位。

12.一种电机扭矩脉动抑制装置，其特征在于，所述装置包括：

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-11中任一项所述的电机扭矩脉动抑制方法。

14.一种控制器，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-11中任一项所述的电机扭矩脉动抑制方法。

15.一种车辆，其特征在于，包括电机和如权利要求14所述的控制器。

技术总结本发明公开了一种电机扭矩脉动抑制方法、装置及存储介质、控制器、车辆，该方法包括：提取电机相电流中的目标阶次的谐波电流，目标阶次包括至少一个阶次；根据目标阶次的谐波电流，确定电机的空间谐波抑制信号；根据空间谐波抑制信号以及基波控制信号控制电机，以抑制电机的扭矩脉动。该方法通过提取电机相电流中的目标阶次的谐波电流，确定抑制目标阶次的谐波电流的空间谐波抑制信号，并根据空间谐波抑制信号和基波控制信号对电机进行控制，抑制电机本体非理想结构造成的扭矩脉动，从而有效抑制电机扭矩脉动，提升车辆驾驶舒适性。技术研发人员：赵荣国,王建新,郁开宇,彭春强,包涵受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29