本技術涉及，尤其是指一種抑制永磁同步電機零序電流的控制方法、裝置及系統。

背景技術：

1、對于常規電機來說，控制電機的驅動器通常采用電壓源型三相兩橋臂拓撲結構的逆變器，當電機反電勢較大時，若采用三相兩電平逆變器對電機接成y接，則連接電機的母線電壓較高，對開關器件具有較高的耐壓要求，對于使用耐高壓的開關器件的驅逆變器來說，其制造成本較高。因此，現有技術中可使用具有開繞組拓撲結構的驅動器，該驅動器通過設置兩個完全相同三相兩電平逆變器，兩個逆變器采用共母線連接。基于這樣設置，盡管開關器件數量翻倍，但是開關器件不需要承受高電壓，因此該驅動器的成本低于使用耐高壓的開關器件的驅動器。

2、在基于開繞組拓撲結構的驅動器控制電機的情況下，由于電機中性點被打開，在電機正常運行時，電機中永磁體的三次諧波激勵下會產生三次諧波反電勢，會引起繞組三次諧波零序環流，并引入電機低頻轉矩脈動和額外的損耗。對于基頻較低的電機來說，現有技術中已經公開了通過對電機進行連續域建模，并通過設計諧振型控制器等方式抑制電機的轉矩脈動。但是對于基頻較高的電機來說，仍采用上述現有技術的方法來抑制零序電流，需要提高開關器件的開關頻率，導致驅動器中的開關器件的總損耗增加，使電驅動系統的運行成本較高，開關器件的總損耗可以通過如下公式表示：；式中，表示開關器件的總損耗，表示開關頻率，表示器件單次開關損耗。

3、因此，現亟待提供一種抑制永磁同步電機零序電流的控制方法，解決電驅動系統的運行成本較高的問題。

技術實現思路

1、為了解決現有技術的不足，本技術的目的在于提供一種抑制永磁同步電機零序電流的控制方法、裝置及系統，該方法能夠減小系統中開關器件的開關頻率，降低系統運行成本。

2、為實現上述目的，本技術采用如下技術方案：

3、第一方面，本技術提供了一種抑制永磁同步電機零序電流的控制方法，該方法包括：

4、確定逆變器所產生的零序電壓，基于預先建立的離散域下的電機控制模型，確定電機在零序電壓的單獨作用下所產生的逆變器零序電流；其中，根據設定的離散化周期，使零序電壓在z域下滿足以下關系式：（公式1）；對零序電壓進行拉氏變換，并將變換后的結果與公式1聯立后進行z變換，并考慮用于控制電機的閉環控制系統的一拍延遲，對公式1進行修正，以得到電機控制模型，電機控制模型滿足以下關系式：（公式2）；

5、在公式1和公式2中，表示逆變器零序電流，表示零序電壓，表示相電阻，表示零序電感，表示離散化周期，表示z算子，表示自然對數的底數；

6、獲取電機的反電勢，確定電機在反電勢單獨作用下產生的反電勢零序電流；

7、將逆變器零序電流與反電勢零序電流相互抵消，以得到用于控制電機的閉環控制系統的輸出電流，輸出電流由逆變器和反電勢共同作用下產生。

8、進一步地，在獲得輸出電流的過程中，包括：

9、將反電勢零序電流輸入預先建立的離散域電流環模型；其中，將反電勢零序電流作為閉環控制系統的擾動量，并根據擾動量確定輸出電流，使反電勢零序電流和輸出電流滿足以下關系式：（公式3）；

10、公式3中，表示反電勢零序電流，表示輸出電流，表示時間，表示反電勢零序電流的電頻率，表示反電勢零序電流的幅值，表示輸出電流的幅值，表示時間常數，表示反電勢零序電流的相位，表示輸出電流的相位；

11、對公式3作拉氏變換，并考慮參量和參量，以得到第一閉環傳遞函數，并對第一閉環傳遞函數采用預畸變雙線性變換進行離散化處理，令，且，以得到離散域電流環模型，離散域電流環模型滿足以下關系式：（公式4）；

12、確定離散域電流環模型的第二閉環傳遞函數，基于第二閉環傳遞函數反推獲得閉環控制系統中控制器的傳遞函數，控制器的傳遞函數滿足以下關系式：（公式5）；

13、在公式4和公式5中，表示第一閉環傳遞函數，表示逆變器側模型離散域傳遞函數，表示雙線性變換運算所用系數，表示拉普拉斯算子。

14、進一步地，在確定控制器的傳遞函數的情況下，包括：

15、對控制器的傳遞函數進行修正，使修正后的控制器的傳遞函數滿足以下關系式：（公式6）；其中，為大于等于2的正整數；

16、在公式6中，表示控制器延遲的拍數，表示期望帶寬。

17、進一步地，在對控制器的傳遞函數進行修正的過程中，包括：

18、將控制器中的替換為延時補償器，使延時補償器的傳遞函數滿足以下關系式：（公式7）；

19、公式7中，表示一固定系數，且＞0；

20、在經過延時補償器補償之后，將控制器的傳遞函數修正為（公式8）。

21、進一步地，該方法還包括：

22、在閉環控制系統的反饋通道中所用的濾波器為二階巴特沃斯濾波器的情況下，確定濾波器的傳遞函數，濾波器的傳遞函數滿足以下關系式：（公式9）；

23、公式9中，表示濾波器的阻尼比，表示濾波器的截止頻率，表示拉普拉斯算子。

24、進一步地，在確定濾波器的傳遞函數的情況下，還包括：

25、對濾波器采用預畸變雙線性變換進行建模，并對所建的模型進行補償，以避免濾波器的相位滯后引起閉環控制系統失穩，經過補償后的濾波器的模型滿足以下關系式：（公式10）；其中，，為逆變器的開關頻率的倒數。

26、進一步地，在確定反電勢零序電流的過程中，包括：

27、在僅考慮三次及其倍頻電流諧波的情況下，確定反電勢零序電流，使反電勢零序電流滿足以下關系式：

28、（公式11）；其中，；

29、公式11中，表示反電勢側模型的離散域傳遞函數，表示反電勢側模型的連續域傳遞函數，表示反電勢的離散域傳遞函數，表示反電勢的連續域傳遞函數，表示反電勢零序電流的連續域傳遞函數，表示反電勢零序電流諧波的次數，表示電機的電頻率。

30、第二方面，本技術還提供了一種抑制永磁同步電機零序電流的控制裝置，該裝置包括：

31、獲取單元，用于獲取逆變器所產生的零序電壓，以及電機產生的反電勢；

32、第一確定單元，用于基于預先建立的離散域下的電機控制模型，確定電機在零序電壓的單獨作用下所產生的逆變器零序電流；其中，根據設定的離散化周期，使零序電壓在z域下滿足以下關系式：（公式1）；對零序電壓進行拉氏變換，并將變換后的結果與公式1聯立后進行z變換，并考慮用于控制電機的閉環控制系統的一拍延遲，對公式1進行修正，以得到電機控制模型，電機控制模型滿足以下關系式：（公式2）；

33、在公式1和公式2中，表示逆變器零序電流，表示零序電壓，表示相電阻，表示零序電感，表示離散化周期，表示z算子，表示自然對數的底數；

34、第二確定單元，用于建立電機控制模型，確定電機在反電勢激勵下產生的反電勢零序電流；

35、處理單元，用于將逆變器零序電流與反電勢零序電流相互抵消，以得到閉環控制系統的輸出電流，輸出電流由逆變器和反電勢共同作用下產生的。

36、第三方面，本技術還提供了一種抑制永磁同步反電勢零序電流的控制系統，該系統包括電機和上述第二方面中的控制裝置。

37、第四方面，本技術還提供了一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質內存儲有計算機程序，計算機程序被處理器執行時實現第一方面中任一的方法。

38、本技術實施方式中抑制永磁同步反電勢零序電流的控制方法，通過預先建立的電機控制模型，確定逆變器在零序電壓的激勵下產生的逆變器零序電流，其中電機控制模型是基于離散化的周期，使零序電壓在z域中變換后，并進行拉氏變換獲得的，將逆變器零序電流與反電勢零序電流相互抵消，以得到用于控制電機的閉環控制系統的輸出電流。通過上述方法能夠減小系統中開關器件的開關頻率，降低系統運行成本。