一种电机的电流谐波抑制装置、方法和电机
阅读说明：本技术 一种电机的电流谐波抑制装置、方法和电机 (Current harmonic suppression device and method of motor and motor ) 是由 李赛 梅正茂 唐海洋 高杰 丁晶晶 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电机的电流谐波抑制装置、方法和电机,该装置包括：第一控制模块和/或第二控制模块；还包括：电机的控制电路；电机的控制电路,包括：转速外环控制电路和电流内环控制电路；其中,第一控制模块,用于采用对电机的控制电路中的PI控制器的参数进行优化的方式,对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制；和/或,第二控制模块,用于采用对电机的控制电路中的重复控制器进行增加延时环节和增加相位补偿的方式,对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制。本发明的方案,可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题,达到提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力的效果。(The invention discloses a current harmonic suppression device and method of a motor and the motor, wherein the device comprises: a first control module and/or a second control module; further comprising: a control circuit of the motor; a control circuit for an electric machine comprising: a rotating speed outer ring control circuit and a current inner ring control circuit; the first control module is used for inhibiting current harmonics in a rotating speed outer ring control circuit and/or a current inner ring control circuit in a mode of optimizing parameters of a PI (proportional-integral) controller in a control circuit of the motor; and/or the second control module is used for inhibiting current harmonics in the rotating speed outer ring control circuit and/or the current inner ring control circuit by adopting a mode of adding a delay link and phase compensation to a repetitive controller in the control circuit of the motor. According to the scheme, the problem that the current harmonic suppression capability of the permanent magnet synchronous motor is weak can be solved, and the effect of improving the current harmonic suppression capability of the permanent magnet synchronous motor is achieved.)
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电流谐波抑制装置、电机及其电流谐波抑制方法，尤其涉及一种永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略的实现装置、具有该永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略的实现装置的永磁同步电机、以及该永磁同步电机的电流谐波抑制方法。
背景技术
近年来，永磁同步电机由于其结构紧凑，维护简单，不需要滑环，效率高，可靠性好，寿命长，以及采用永磁体材料励磁而不需要电励磁可以降低损耗等诸多优点，广泛运用于新能源电动汽车、风力发电系统、压缩机、EC风机(即采用数字化无刷直流外转子电机的离心式风机或采用了EC电机的离心风机)等领域，是当前最常用的电机之一。但在使用过程中，仍然存在永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电机的电流谐波抑制装置、方法和电机，以解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题，达到提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力的效果。
本发明提供一种电机的电流谐波抑制装置，包括：控制单元；该控制单元，包括：第一控制模块和/或第二控制模块；还包括：电机的控制电路；电机的控制电路，包括：转速外环控制电路和电流内环控制电路；其中，第一控制模块，用于采用对电机的控制电路中的PI控制器的参数进行优化的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制；和/或，第二控制模块，用于采用对电机的控制电路中的重复控制器进行增加延时环节和增加相位补偿的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制。
可选地，第一控制模块的数量为一个以上；在第一控制模块的数量为一个的情况下，第一控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中；在第一控制模块的数量为两个的情况下，一个第一控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第一控制模块设置在电流内环控制电路中。
可选地，第二控制模块的数量为一个以上；
在第二控制模块的数量为一个的情况下，第二控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中；在第二控制模块的数量为两个的情况下，一个第二控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第二控制模块设置在电流内环控制电路中。
可选地，其中，在转速外环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置；和/或，在电流内环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置。
可选地，第一控制模块，包括：利用粒子群优化算法对电机的控制电路中的PI控制器经模糊推理处理得到的模糊PI控制器；其中，利用粒子群优化算法经模糊推理处理，包括：按设定的模糊规则，使第一输入量化因子经模糊逻辑处理得到第一输出量化因子，同时使第二输入量化因子经模糊逻辑处理得到第二输出量化因子；其中，第一输入量化因子、第一输出量化因子、第二输入量化因子、第二输出量化因子，均为粒子群优化算法的计算因子；第一输入量化因子和第二输入量化因子的输入端连接至电机的控制电路中的PI控制器的输入参数，第一输出量化因子和第二输出量化因子的输出端连接至电机的控制电路中的PI控制器的比例参数端。
可选地，第二控制模块，包括：基于电机的控制电路中的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理后得到的改进型重复控制器；其中，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理，包括：设置增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块；增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块，依次设置在电机的控制电路中的PI控制器的输入端和输出端之间；其中，增益参数设置模块，用于调节电机的控制电路中的重复控制器的响应速度和稳定参数；延时积分模块，用于通过设置延时时间为电机转动周期的设定比例实现对电机电流的谐波抑制；相位补偿模块，用于加入低频段、中频段和高频段的相位补偿，使得对电机电流的谐波抑制作用体现在低频段、中频段和高频段构成的全频段；滤波模块，用于滤除干扰信号。
可选地，延时积分模块，包括：第一延时积分环节和第二延时积分环节；第一延时积分环节和第二延时积分环节，依次设置在增益参数设置模块和相位补偿模块之间；第二延时积分环节的输出端反馈至第一延时积分环节的输入端。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机的电流谐波抑制装置。
与上述电机相匹配，本发明再一方面提供一种电机的电流谐波抑制方法，包括：通过第一控制模块，采用对电机的控制电路中的PI控制器的参数进行优化的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制；和/或，通过第二控制模块，采用对电机的控制电路中的重复控制器进行增加延时环节和增加相位补偿的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制。
可选地，其中，第一控制模块的数量为一个以上；在第一控制模块的数量为一个的情况下，第一控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中；在第一控制模块的数量为两个的情况下，一个第一控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第一控制模块设置在电流内环控制电路中；和/或，第二控制模块的数量为一个以上；在第二控制模块的数量为一个的情况下，第二控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中；在第二控制模块的数量为两个的情况下，一个第二控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第二控制模块设置在电流内环控制电路中；和/或，在转速外环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置；和/或，在电流内环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置。
可选地，第一控制模块，包括：利用粒子群优化算法对电机的控制电路中的PI控制器经模糊推理处理得到的模糊PI控制器；其中，利用粒子群优化算法经模糊推理处理，包括：按设定的模糊规则，使第一输入量化因子经模糊逻辑处理得到第一输出量化因子，同时使第二输入量化因子经模糊逻辑处理得到第二输出量化因子；其中，第一输入量化因子、第一输出量化因子、第二输入量化因子、第二输出量化因子，均为粒子群优化算法的计算因子；第一输入量化因子和第二输入量化因子的输入端连接至电机的控制电路中的PI控制器的输入参数，第一输出量化因子和第二输出量化因子的输出端连接至电机的控制电路中的PI控制器的比例参数端。
可选地，第二控制模块，包括：基于电机的控制电路中的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理后得到的改进型重复控制器；其中，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理，包括：设置增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块；增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块，依次设置在电机的控制电路中的PI控制器的输入端和输出端之间；其中，通过增益参数设置模块，调节电机的控制电路中的重复控制器的响应速度和稳定参数；通过延时积分模块，通过设置延时时间为电机转动周期的设定比例实现对电机电流的谐波抑制；通过相位补偿模块，加入低频段、中频段和高频段的相位补偿，使得对电机电流的谐波抑制作用体现在低频段、中频段和高频段构成的全频段；通过滤波模块，滤除干扰信号。
本发明的方案，本发明的方案，通过在传统PI控制器基础上进行改进，采用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器，实现PI控制器参数的优化，可以提升永磁同步电机自适应能力，可以满足各种恶劣工况，增加系统控制精度。
进一步，本发明的方案，通过在传统的重复控制器上进行优化，采取了改进型的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，增加延时环节；并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿，优化电流控制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制；并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件，提升了永磁同步电机的电流谐波抑制能力的效果。
进一步，本发明的方案，通过将新型的PI控制器和新型的重复控制器进行并联，应用于永磁同步电机矢量控制，可以实现永磁同步电机电流谐波抑制和高精度控制，在满足系统稳定性的基础上实现全频段电流谐波抑制，可以实现PI控制器的参数最优化选取，增加系统的自适应能力，提高系统的控制精度。
由此，本发明的方案，通过在传统PI控制器基础上进行改进，采用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器，实现PI控制器参数的优化，以提升永磁同步电机的自适应能力；和/或，采用改进型的重复控制器，增加延时环节；采用了低、中、高频相位补偿，实现全频段的谐波抑制；解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题，达到提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力的效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电机的电流谐波抑制装置的一实施例的结构示意图；
图2为本发明的电机的一实施例的粒子群优化的模糊PI控制器的结构示意图；
图3为本发明的电机的一实施例的粒子群优化流程的流程示意图；
图4为本发明的电机的一实施例的改进型重复控制器的结构示意图；
图5为本发明的电机的一实施例的永磁同步电机控制框图的结构示意图；
图6为本发明的电机的一实施例的改进型重复控制器的补偿曲线示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种电机的电流谐波抑制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该电机的电流谐波抑制装置可以应用在对电机尤其是永磁同步电机的电流谐波抑制方面。例如：该电机的电流谐波抑制装置可以适用于同步电机，电励磁的同步电机也可以，有些无刷直流电机也行(因为内核是永磁同步电机模型)。电机尤其是永磁同步电机的电流谐波抑制装置，可以包括：控制单元；该控制单元，包括：第一控制模块和/或第二控制模块。第一控制模块，可以是利用改进型PI控制器(即新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器)的控制模块，第二控制模块，可以是利用改进型重复控制器(即新型的重复控制器)的控制模块。
使用时，电机尤其是永磁同步电机的电流谐波抑制装置，还可以包括：电机的控制电路。电机的控制电路，可以包括：转速外环控制电路和电流内环控制电路。例如：电机尤其是永磁同步电机的电流谐波抑制方面的控制部分，可以包括转速外环控制部分和电流内环控制部分。
具体地，第一控制模块，可以用于通过对电机的控制电路中的PI控制器进行改进，即对电机的控制电路中的PI控制器的参数进行优化的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制，以提升电机的自适应能力，提升电机的控制精度。例如：采用基于粒子群优化的模糊PI控制策略，提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
具体地，第二控制模块，可以用于通过对电机的控制电路中的重复控制器进行改进，即对电机的控制电路中的重复控制器进行增加延时环节和增加相位补偿的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制，以使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制，并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数。例如：采取了改进型的重复控制器，增加延时环节，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件；采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制。
由此，通过采用改进型的PI控制器即第一控制模块对、和/或采用改进型的重复控制器即第二控制模块，可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制，实现对电机尤其是对永磁同步电机的电流谐波抑制的高精度控制，至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题，提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力。
在一个可选例子中，在该电机的电流谐波抑制装置至少可以包括第一控制模块的情况下，第一控制模块的数量为一个以上。在第一控制模块的数量为一个的情况下，第一控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中。在第一控制模块的数量为两个的情况下，一个第一控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第一控制模块设置在电流内环控制电路中。
例如：在传统PI控制器基础上进行改进，采用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器，实现PI控制器参数的优化，提升永磁同步电机自适应能力，可以满足各种恶劣工况。这样，采用基于粒子群优化的模糊比例积分控制策略，提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
由此，通过至少利用第一控制模块如改进型PI控制器对电机的控制电路的电流谐波进行抑制，可以提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
在一个可选例子中，在该电机的电流谐波抑制装置至少可以包括第二控制模块的情况下，第二控制模块的数量为一个以上。在第二控制模块的数量为一个的情况下，第二控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中。在第二控制模块的数量为两个的情况下，一个第二控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第二控制模块设置在电流内环控制电路中。
例如：在传统的重复控制器上进行优化，采取了改进型的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，增加延时环节；并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿，优化电流控制，使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制；并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件。
由此，通过至少利用第二控制模块如改进型重复控制器对电机的控制电路中的电流谐波进行抑制，可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制。
在一个可选例子中，在该电机的电流谐波抑制装置可以包括第一控制模块和第二控制模块的情况下，如在第一控制模块的数量为一个以上、且第二控制模块的数量为一个以上的情况下，在转速外环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置；和/或，在电流内环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置。
例如：将新型的PI控制器和新型的重复控制器进行并联，应可以用于永磁同步电机矢量控制，可以实现永磁同步电机电流谐波抑制和高精度控制，在满足系统稳定性的基础上实现全频段电流谐波抑制，可以实现PI控制器的参数最优化选取，增加系统的自适应能力，提高系统的控制精度。
在图5中，该永磁同步电机控制系统，可以包括：转速外环控制部分和电流内环控制部分，转速外环控制部分和电流内环控制部分分别输出至PSIM。在图5中，该永磁同步电机矢量控制系统，可以包含转速外环和电流内环，在电流内环控制中，使用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器和新型的重复控制器并联，实现谐波抑制和精度提升，增加系统的自适应能力。该永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略，可以应可以用于永磁同步电机矢量控制系统中，替代当前矢量控制策略，使得系统控制性能更加优越。
由此，通过结合地利用第一控制模块如改进型PI控制器、以及第二控制模块如改进型重复控制器对电机的控制电路的电流谐波进行抑制，可以提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度；还可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制；从而在至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制比较弱的问题而提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力的基础上，进一步可以提高永磁同步电机系统的控制精度，提升控制效率，有效的抑制定子电流在全频率段的谐波成分。
在一个可选具体例子中，第一控制模块，可以包括：利用粒子群优化算法对电机的控制电路中的PI控制器(如靠近电机的控制电路中的传动系统处的PI控制器)经模糊推理处理得到的模糊PI控制器。其中，利用粒子群优化算法经模糊推理处理，可以包括：按设定的模糊规则，使第一输入量化因子经模糊逻辑处理得到第一输出量化因子，同时使第二输入量化因子经模糊逻辑处理得到第二输出量化因子。其中，第一输入量化因子、第一输出量化因子、第二输入量化因子、第二输出量化因子，均为粒子群优化算法的计算因子。第一输入量化因子和第二输入量化因子的输入端连接至电机的控制电路中的PI控制器的输入参数，第一输出量化因子和第二输出量化因子的输出端连接至电机的控制电路中的PI控制器的比例参数端。
例如：如图2所示，以q轴电流控制为例，传统系统的转速和位置可以不通过霍尔器件，直接采用软件反电动势法进行估算转速n，将估算转速n与理论参考转速值nref进行比较，估算转速n与理论参考转速值nref比较得到的差值经过第一PI控制器后，由第一PI控制器计算得到q轴参考电流iqref，q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流进行比较，得到q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流比较得到的差值电流的变化量△e以及差值电流变化率△ec，经过模糊逻辑模块(如二阶模糊逻辑模块)进行模糊推理后输出比例参数△ki和△kp，将模糊逻辑模块的输出量叠加到第二PI控制器的参数kp和ki上，实现对第二PI控制器参数的非定值化，而使第二PI控制器参数能够自适应调整。其中，二阶模糊逻辑模块的模糊规则如模糊逻辑表，可以通过实验和经验进行结合，考虑到模糊控制表和逻辑在复杂的时候响应速度慢，加入粒子群(PSO)算法对模糊推理过程进行加速(可以参见图3所示的例子)，使得控制过程能够快速收敛，具体是对输入、输出量化因子ke、kec、kui、kup进行优化，增强系统的稳定性、精度和响应速度。
例如：参见图3所示的例子，如图3所示，粒子群(PSO)算法优化流程，主要是以输入的误差变化及输入的误差变化率为初始粒子，赋值给模糊PI控制器(如第二PI控制器)，传统系统运行，经过测量，输出性能参数，满足要求，则稳定运行；不满足要求则通过粒子群算法优化，重新更新粒子，通过模拟鸟群觅食法，能快速找到最优解，加速参数收敛。
由此，通过利用利用粒子群优化算法经模糊推理处理得到的模糊PI控制器作为第一控制模块，可以得到自适应调整的PI控制器，提升电机尤其是永磁同步电机的控制系统的自适应能力，增加电机尤其是永磁同步电机的控制系统的控制精度。
在一个可选具体例子中，第二控制模块，可以包括：基于电机的控制电路中的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理后得到的改进型重复控制器。其中，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理，可以包括：设置增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块。相位补偿模块如相位补偿环节C(s)，滤波模块如低通滤波器Q(s)。增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块，依次设置在电机的控制电路中的PI控制器(如靠近电机的控制电路中的传动系统处的PI控制器)的输入端和输出端之间。
其中，增益参数设置模块，可以用于调节电机的控制电路中的重复控制器的响应速度和稳定参数。延时积分模块，可以用于通过设置延时时间为电机转动周期的设定比例实现对电机电流的谐波抑制。相位补偿模块，可以用于加入低频段、中频段和高频段的相位补偿，使得对电机电流的谐波抑制作用体现在低频段、中频段和高频段构成的全频段。滤波模块，可以用于滤除干扰信号。
例如：在图4所示的例子中，相位补偿环节C(s)保证系统的稳定性，并加入低频段、中频段和高频段补偿：C1(s)、C2(s)、
由此，通过基于电机的控制电路中的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理后得到的改进型重复控制器，作为第二控制模块，优化电流控制，使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制、且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，使得电机电流的谐波抑制效果得以提高。
可选地，延时积分模块，可以包括：第一延时积分环节和第二延时积分环节。第一延时积分环节和第二延时积分环节，依次设置在增益参数设置模块和相位补偿模块之间。第二延时积分环节的输出端反馈至第一延时积分环节的输入端。
例如：在图4所示的例子中，改进型重复控制器可以包括有增益参数kc，影响系统响应速度和稳定性；延时积分环节
其中，这两个公式是拉格朗日插值法的计算。
当H在[0，0.9]变化时，采用m＝2阶或m＝3阶拉格朗日插值法多项式，可以对系统的延时积分环节取得良好的近似，考虑计算量以及响应时间，可采取2阶，也可通过实际情况进行仿真和实验选取。
由此，通过采用二阶积分延时环节，可以当采样频率与电流谐波频率的比值不为整数时通过延时补偿，使得采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件，提升了对电机电流的谐波抑制的效果。
其中，在本发明的方案中，改进型的重复控制器，结合粒子群算法的改进型PI控制器和重复控制器的复合使用，可以实现复合控制。重复控制器是抑制谐波，实现无差跟踪；PI控制器是传统的电机控制，不能实现无差跟踪；加入粒子群算法，是优化PI控制器的参数选择，加快控制器速度。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在传统PI控制器基础上进行改进，采用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器，实现PI控制器参数的优化，可以提升永磁同步电机自适应能力，可以满足各种恶劣工况，增加系统控制精度。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的电流谐波抑制装置的一种电机。该电机可以包括：以上所述的电机的电流谐波抑制装置。
由于永磁同步电机本身存在齿槽效应以及转子磁极的结构布置，导致电机内气隙磁场发生畸变，加之电机控制器中功率开关管死区时间的加入，以及非线性器件本身的延时性，使得永磁同步电机控制器输出的电流中含有大量的高次谐波，增加电机损耗，影响控制精度，降低效率。
一些永磁电机控制采用的是比例积分(即PI)控制，但是PI控制的参数是定值，因此只能对直流分量进行调节，无法对交流分量进行控制，在精度上有欠缺。一些重复控制器通过将重复控制器和PI控制器并联，在牺牲稳态的精度的前提下，抑制电流谐波，但是抑制电流谐波还需要满足两个条件：一是系统采样频率与电流谐波频率的比值必须为整数，二是谐波频率位于中低频段，因此可实用性低。
例如：当电机的转速ω与设定的采样频率比值不为整数，即就是有小数位时，因为延时环节的作用，一些重复控制器的偏差传递函数不为零，导致谐波抑制能力很差，也就是说电机只有在指定的转速(采样评率的整数倍)才有谐波抑制功能。
又如：根据电机的发展情况，电机的转速是越来越快的，对应产生的谐波频率也较高，谐波污染集中在高频区，一些重复控制器由于内部低通滤波器的影响，在高频区受限于滤波器的带宽，导致控制器对谐波的抑制能力差。
就重复控制器的核心而言，需要将被控对象的模型抽象出来，置于控制器的内部，输入的偏差信号为0，信号由控制器产生，此时的控制器就相当于一个理想的信号发生器(类似理想的电压源或电流源)，可以实现无差跟踪。而如果输入的偏差信号不为0，那么控制器无法当做理想的信号发生器，导致失去谐波抑制作用。而上述两种例子中的情况，均是导致输入的偏差信号不为0的情况。
在一个可选实施方式中，至少为了解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题，本发明的方案，提供一种永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略，至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题，提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力。
可选地，本发明的方案，在传统PI控制器基础上进行改进，采用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器，实现PI控制器参数的优化，提升永磁同步电机自适应能力，可以满足各种恶劣工况。这样，采用基于粒子群优化的模糊比例积分控制策略，提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
可选地，本发明的方案，在传统的重复控制器上进行优化，采取了改进型的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，增加延时环节；并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿，优化电流控制，使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制；并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件。
可选地，本发明的方案，将新型的PI控制器和新型的重复控制器进行并联，应用于永磁同步电机矢量控制，可以实现永磁同步电机电流谐波抑制和高精度控制，在满足系统稳定性的基础上实现全频段电流谐波抑制，可以实现PI控制器的参数最优化选取，增加系统的自适应能力，提高系统的控制精度。
可见，本发明的方案，采取了改进型的重复控制器，增加延时环节，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件；采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制；采用基于粒子群优化的模糊PI控制策略，提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。从而，采用本发明的方案，可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制，以至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制比较弱的问题，提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力；进而，在至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制比较弱的问题而提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力的基础上，进一步可以提高永磁同步电机系统的控制精度，提升控制效率，有效的抑制定子电流在全频率段的谐波成分，是一种全新的控制策略和思路。
在一个可选具体实施方式中，可以参见图2至图5所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
本发明的方案提供的永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略，是为了改善当前永磁同步电机控制器的问题，为了提高永磁同步电机系统的稳定性，为了提升永磁同步电机系统的控制精度，抑制永磁同步电机控制器输出电流的谐波成分，提高系统的效率，改善系统的电磁兼容(即EMC)效果，增强系统抗干扰的自适应能力等目的中的一个或多个。
图2为粒子群优化的模糊PI控制器的一实施例的结构示意图。
如图2所示的粒子群优化的模糊PI控制器，是基于d轴电流id＝0的永磁同步电机矢量控制系统。在图2中，该永磁同步电机矢量控制系统，可以包括：第一比较器、第一PI控制器、第二比较器、求导模块、模糊逻辑模块、第二PI控制器和传动系统。第一比较器的同相输入端输入理论参考转速值nref，第一比较器的反向输入端输入估算转速n，第一比较器的输出端输出的第一比较结果输入至第一PI控制器，第一PI控制器的输出端输出q轴参考电流iqref。第二比较器的同相输入端输入q轴参考电流iqref，第二比较器的反向输入端输入实际的q轴电流iq，第二比较器的输出端输出第二比较结果，该第二比较结果可以是差值电流的变化△e，第二比较结果经求导模块可以得到差值电流变化率△ec。差值电流的变化△e以及差值电流变化率△ec一方面直接输入第二PI控制器的第一输入端，差值电流的变化△e以及差值电流变化率△ec另一方面经模糊逻辑模块后得到比例参数如第一比例参数△ki和第二比例参数△kp，第一比例参数△ki和第二比例参数△kp分别输入至第二PI控制器的第二输入端和第三输入端，第二PI控制器的输出端输出至传动系统。
在图2所示的例子中，以q轴电流控制为例，传统系统的转速和位置可以不通过霍尔器件，直接采用软件反电动势法进行估算转速n，将估算转速n与理论参考转速值nref进行比较，估算转速n与理论参考转速值nref比较得到的差值经过第一PI控制器后，由第一PI控制器计算得到q轴参考电流iqref，q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流进行比较，得到q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流比较得到的差值电流的变化量△e以及差值电流变化率△ec，经过模糊逻辑模块(如二阶模糊逻辑模块)进行模糊推理后输出比例参数△ki和△kp，将模糊逻辑模块的输出量叠加到第二PI控制器的参数kp和ki上，实现对第二PI控制器参数的非定值化，而使第二PI控制器参数能够自适应调整。
其中，二阶模糊逻辑模块的模糊规则如模糊逻辑表，可以通过实验和经验进行结合，考虑到模糊控制表和逻辑在复杂的时候响应速度慢，加入粒子群(PSO)算法对模糊推理过程进行加速(可以参见图3所示的例子)，使得控制过程能够快速收敛，具体是对输入、输出量化因子ke、kec、kui、kup进行优化，增强系统的稳定性、精度和响应速度。ke是误差，kec是误差变化率，kui是PI控制器前一时间积分环节参数，kup是PI控制器前一时间比例环节参数。
其中，粒子群算法是由Kennedy和Eberhart于1995年提出的，算法模拟鸟群飞行觅食的行为，通过鸟之间的集体协作使群体达到最优与遗传算法类似，它也是基于群体迭代，但无交叉变异算子，群体在解空间中追随最优粒子进行搜索。粒子群算法初始化为一群随机粒子，然后通过迭代找到最优解。每次迭代，粒子通过跟踪2个“极值”：粒子本身所找到的最优解PBest和群体找到的最优解GBest以更新自己。
图3为粒子群优化流程的一实施例的流程示意图。
在图3中，粒子群(PSO)算法优化流程，可以包括：
步骤1、获取初始化粒子(即初始粒子)，例如可以将差值电流的变化△e以及差值电流变化率△ec作为初始化粒子。
步骤2、基于初始化粒子，产生初始化的数值，作为粒子参数。
步骤3、将产生的粒子参数赋值给模糊PI控制器。
步骤4、使模糊PI控制器基于赋值的粒子参数控制传统系统运行。
步骤5、根据传动系统的运行，输出性能参数。性能参数可以是系统的参数，更具具体要求，可以是功率因素，谐波参数，电流性能等等。
步骤6、根据输出的性能参数，判断传动系统是否能稳定运行，若是则结束当前的粒子群(PSO)算法优化流程，否则更新初始化粒子后，返回步骤2。
如图3所示，粒子群(PSO)算法优化流程，主要是以输入的误差变化及输入的误差变化率为初始粒子，赋值给模糊PI控制器(如第二PI控制器)，传统系统运行，经过测量，输出性能参数，满足要求，则稳定运行；不满足要求则通过粒子群算法优化，重新更新粒子，通过模拟鸟群觅食法，能快速找到最优解，加速参数收敛。
图4为改进型重复控制器的一实施例的结构示意图。
如图4所示的新型的重复控制器，是基于id＝0的永磁同步电机矢量控制系统。在图4中，该永磁同步电机矢量控制系统，可以包括：第三比较器、改进型重复控制器、第三PI控制器、第四比较器和第五比较器。第三比较器的同相输入端输入q轴参考电流iqref，第三比较器的反向输入端输入实际的q轴电流iq，第三比较器的输出端一方面经第三PI控制器后输入第四比较器的第一输入端、另一方面经改进型重复控制器后输入第四比较器的第二输入端。第四比较器的输出端输入至第五比较器的第一输入端，第五比较器的第二输入端输入扰动d(t)，第五比较器的输出端输出至传统系统。
在图4所示的例子中，以q轴电流控制为例，q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流进行比较，q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流得到的差值经过第三PI控制器到电机，中间***改进型重复控制器作为前馈控制。改进型重复控制器的传递函数为：
其中，该公式Gf(s)是新型重复控制器(即改进型重复控制器)的控制部分的传递函数，是分析控制的基础公式。
在图4所示的例子中，加入扰动d(t)后，到输出实际的q轴电流iq的传递函数为：
其中，该公式D(s)是新型重复控制器加入后，传动系统的传递函数，是等效理想信号发生器的模型。
因此，要满足对谐波的抑制，就需要满足扰动最小，即：
其中，该公式是要满足理想模型需要满足的条件。
如图4所示的改进型重复控制器，可以包括有依次设置的增益参数设置模块、第六比较器、第一延时积分环节
在图4所示的例子中，改进型重复控制器可以包括有增益参数kc，影响系统响应速度和稳定性；延时积分环节kf+kN＝Tn/Ts(其中Tn为n次谐波周期，Ts为采样周期)，延时时间由转子电角速度ωr决定，电流环中存在的电流谐波主要为6N±1(N＝1.2.3...)次谐波，通过设置延时时间为电机转动周期的1/6来实现对谐波抑制；与传统控制器相比，增加
其中，这两个公式是拉格朗日插值法的计算。Ts是采样周期，s是拉普拉斯算子，Ak是拉格朗日插值系数，m是拉格朗日的阶数。作用是为了近似逼近延时积分环节，因为这个控制方法重要的一点是需要满足：
其中，另一个延时积分环节，是用来补偿第一个积分，原来不加的时候，采样频率需要被电机转速整除才能抑制谐波，加了之后，是对小数部分进行延时环节逼近。
当H在[0，0.9]变化时，采用m＝2阶或m＝3阶拉格朗日插值法多项式，可以对系统的延时积分环节取得良好的近似，考虑计算量以及响应时间，可采取2阶，也可通过实际情况进行仿真和实验选取。
在图4所示的例子中，相位补偿环节C(s)保证系统的稳定性，并加入低频段、中频段和高频段补偿：C1(s)、C2(s)、
在图4所示的例子中，低通滤波器Q(s)是滤除传递过程的干扰信号，需要注意
其中，补偿是根据系统传递函数来设定的，图4中可以看出，PI控制器的传递函数Gc(s)定好后，系统的扰动传递函数Gd(s)＝G(s)/(1+Gc(s)G(s)),其中G(s)为电机传递函数，Gc(s)为PI控制器传递函数，可以得到Gd(s)的伯德图，根据伯德曲线，进行相位补偿。例如：得到的曲线如图6所示的例子，可以知道中频段的相位在0附近，那么中频段补偿G2(s)＝1；低频段G1(s)可以根据实际需求取值，例如按照G1(s)＝(bs+1)/s,计算，那么，调整b值，可以使得低频段相位接近0，而中高频段特性不变；对于高频段采用补偿，在Q(s)滤波截止范围内，需要对参数调整。
图5为永磁同步电机控制框图的一实施例的结构示意图。
如图5所示的永磁同步电机控制系统，是基于id＝0的永磁同步电机矢量控制系统。在图5中，该永磁同步电机控制系统，可以包括：转速外环控制部分和电流内环控制部分，转速外环控制部分和电流内环控制部分分别输出至PSIM。
在图5中，该永磁同步电机矢量控制系统，可以包含转速外环和电流内环，在电流内环控制中，使用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器和新型的重复控制器并联，实现谐波抑制和精度提升，增加系统的自适应能力。
其中，转速外环是采用传统控制方式，只有电流电环才是将新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器和新型的重复控制器并联的，一个在q轴电流，一个在d轴电流，当然若是采用id＝0控制(d轴电流为0)策略，就不用加在d轴了。外环控制是粗调，内环控制是精调，启动时是外环先调，后切内环。PSIM是永磁同步电机，传动系统是永磁同步电机的数学模型，两者是可以等价的。
可见，本发明的方案中，该永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略，可以应用于永磁同步电机矢量控制系统中，替代当前矢量控制策略，使得系统控制性能更加优越。
由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在传统的重复控制器上进行优化，采取了改进型的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，增加延时环节；并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿，优化电流控制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制；并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件，提升了永磁同步电机的电流谐波抑制能力的效果。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的一种电机的电流谐波抑制方法。该电机的电流谐波抑制方法可以应用在对电机尤其是永磁同步电机的电流谐波抑制方面。电机尤其是永磁同步电机的电流谐波抑制方法，可以包括以下至少一个控制方面。
第一个控制方面：通过第一控制模块，通过对电机的控制电路中的PI控制器进行改进，即对电机的控制电路中的PI控制器的参数进行优化的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制，以提升电机的自适应能力，提升电机的控制精度。例如：采用基于粒子群优化的模糊PI控制策略，提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
第二个控制方面：通过第二控制模块，通过对电机的控制电路中的重复控制器进行改进，即对电机的控制电路中的重复控制器进行增加延时环节和增加相位补偿的方式，对转速外环控制电路和/或电流内环控制电路中的电流谐波进行抑制，以使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制，并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数。例如：采取了改进型的重复控制器，增加延时环节，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件；采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制。
由此，通过采用改进型的PI控制器即第一控制模块对、和/或采用改进型的重复控制器即第二控制模块，可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制，实现对电机尤其是对永磁同步电机的电流谐波抑制的高精度控制，至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制能力比较弱的问题，提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力。
在一个可选例子中，在该电机的电流谐波抑制方法至少可以包括第一控制模块的情况下，第一控制模块的数量为一个以上。在第一控制模块的数量为一个的情况下，第一控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中。在第一控制模块的数量为两个的情况下，一个第一控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第一控制模块设置在电流内环控制电路中。
例如：在传统PI控制器基础上进行改进，采用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器，实现PI控制器参数的优化，提升永磁同步电机自适应能力，可以满足各种恶劣工况。这样，采用基于粒子群优化的模糊比例积分控制策略，提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
由此，通过至少利用第一控制模块如改进型PI控制器对电机的控制电路的电流谐波进行抑制，可以提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度。
在一个可选例子中，在该电机的电流谐波抑制方法至少可以包括第二控制模块的情况下，第二控制模块的数量为一个以上。在第二控制模块的数量为一个的情况下，第二控制模块设置在转速外环控制电路或电流内环控制电路中。在第二控制模块的数量为两个的情况下，一个第二控制模块设置在转速外环控制电路中，另一个第二控制模块设置在电流内环控制电路中。
例如：在传统的重复控制器上进行优化，采取了改进型的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，增加延时环节；并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿，优化电流控制，使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制；并且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，解决了传统重复控制器中电机转速与采样频率比值必须为整数的限制条件。
由此，通过至少利用第二控制模块如改进型重复控制器对电机的控制电路中的电流谐波进行抑制，可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制。
在一个可选例子中，在该电机的电流谐波抑制方法可以包括第一控制模块和第二控制模块的情况下，在转速外环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置；和/或，在电流内环控制电路中，一个第一控制模块和一个第二控制模块并联设置。
例如：将新型的PI控制器和新型的重复控制器进行并联，应可以用于永磁同步电机矢量控制，可以实现永磁同步电机电流谐波抑制和高精度控制，在满足系统稳定性的基础上实现全频段电流谐波抑制，可以实现PI控制器的参数最优化选取，增加系统的自适应能力，提高系统的控制精度。
在图5中，该永磁同步电机控制系统，可以包括：转速外环控制部分和电流内环控制部分，转速外环控制部分和电流内环控制部分分别输出至PSIM。在图5中，该永磁同步电机矢量控制系统，可以包含转速外环和电流内环，在电流内环控制中，使用新型的基于粒子群优化的模糊PI控制器和新型的重复控制器并联，实现谐波抑制和精度提升，增加系统的自适应能力。该永磁同步电机电流谐波抑制高精度控制策略，可以应可以用于永磁同步电机矢量控制系统中，替代当前矢量控制策略，使得系统控制性能更加优越。
由此，通过结合地利用第一控制模块如改进型PI控制器、以及第二控制模块如改进型重复控制器对电机的控制电路的电流谐波进行抑制，可以提升了控制系统的自适应能力，增加系统控制精度；还可以实现在低频、中频和高频的电流谐波抑制能力，实现整个频段的谐波抑制；从而在至少可以解决永磁同步电机的电流谐波抑制比较弱的问题而提升永磁同步电机的电流谐波抑制能力的基础上，进一步可以提高永磁同步电机系统的控制精度，提升控制效率，有效的抑制定子电流在全频率段的谐波成分。
在一个可选具体例子中，第一控制模块，可以包括：利用粒子群优化算法对电机的控制电路中的PI控制器(如靠近电机的控制电路中的传动系统处的PI控制器)经模糊推理处理得到的模糊PI控制器。其中，利用粒子群优化算法经模糊推理处理，可以包括：按设定的模糊规则，使第一输入量化因子经模糊逻辑处理得到第一输出量化因子，同时使第二输入量化因子经模糊逻辑处理得到第二输出量化因子。
其中，第一输入量化因子、第一输出量化因子、第二输入量化因子、第二输出量化因子，均为粒子群优化算法的计算因子。第一输入量化因子和第二输入量化因子的输入端连接至电机的控制电路中的PI控制器的输入参数，第一输出量化因子和第二输出量化因子的输出端连接至电机的控制电路中的PI控制器的比例参数端。
例如：如图2所示，以q轴电流控制为例，传统系统的转速和位置可以不通过霍尔器件，直接采用软件反电动势法进行估算转速n，将估算转速n与理论参考转速值nref进行比较，估算转速n与理论参考转速值nref比较得到的差值经过第一PI控制器后，由第一PI控制器计算得到q轴参考电流iqref，q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流进行比较，得到q轴参考电流iqref与实际的q轴电流iq电流比较得到的差值电流的变化量△e以及差值电流变化率△ec，经过模糊逻辑模块(如二阶模糊逻辑模块)进行模糊推理后输出比例参数△ki和△kp，将模糊逻辑模块的输出量叠加到第二PI控制器的参数kp和ki上，实现对第二PI控制器参数的非定值化，而使第二PI控制器参数能够自适应调整。其中，二阶模糊逻辑模块的模糊规则如模糊逻辑表，可以通过实验和经验进行结合，考虑到模糊控制表和逻辑在复杂的时候响应速度慢，加入粒子群(PSO)算法对模糊推理过程进行加速(可以参见图3所示的例子)，使得控制过程能够快速收敛，具体是对输入、输出量化因子ke、kec、kui、kup进行优化，增强系统的稳定性、精度和响应速度。
例如：参见图3所示的例子，如图3所示，粒子群(PSO)算法优化流程，主要是以输入的误差变化及输入的误差变化率为初始粒子，赋值给模糊PI控制器(如第二PI控制器)，传统系统运行，经过测量，输出性能参数，满足要求，则稳定运行；不满足要求则通过粒子群算法优化，重新更新粒子，通过模拟鸟群觅食法，能快速找到最优解，加速参数收敛。
由此，通过利用利用粒子群优化算法经模糊推理处理得到的模糊PI控制器作为第一控制模块，可以得到自适应调整的PI控制器，提升电机尤其是永磁同步电机的控制系统的自适应能力，增加电机尤其是永磁同步电机的控制系统的控制精度。
在一个可选具体例子中，第二控制模块，可以包括：基于电机的控制电路中的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理后得到的改进型重复控制器。其中，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理，可以包括：设置增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块。相位补偿模块如相位补偿环节C(s)，滤波模块如低通滤波器Q(s)。增益参数设置模块、延时积分模块、相位补偿模块和滤波模块，依次设置在电机的控制电路中的PI控制器(如靠近电机的控制电路中的传动系统处的PI控制器)的输入端和输出端之间。
其中，通过增益参数设置模块，调节电机的控制电路中的重复控制器的响应速度和稳定参数。通过延时积分模块，通过设置延时时间为电机转动周期的设定比例实现对电机电流的谐波抑制。通过相位补偿模块，加入低频段、中频段和高频段的相位补偿，使得对电机电流的谐波抑制作用体现在低频段、中频段和高频段构成的全频段。通过滤波模块，滤除干扰信号。
例如：在图4所示的例子中，相位补偿环节C(s)保证系统的稳定性，并加入低频段、中频段和高频段补偿：C1(s)、C2(s)、
由此，通过基于电机的控制电路中的重复控制器，采用拉格朗日插值法对控制器进行参数选取，并在相位补偿器中增加低频段、中频段和高频段的相位补偿处理后得到的改进型重复控制器，作为第二控制模块，优化电流控制，使得新型的控制器能够在低频段、中频段和高频段实现电流谐波抑制，采用了低、中、高频相位补偿，实现了全频段的谐波抑制、且采样频率与电流谐波频率的比值不是必须为整数，使得电机电流的谐波抑制效果得以提高。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电机的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过将新型的PI控制器和新型的重复控制器进行并联，应用于永磁同步电机矢量控制，可以实现永磁同步电机电流谐波抑制和高精度控制，在满足系统稳定性的基础上实现全频段电流谐波抑制，可以实现PI控制器的参数最优化选取，增加系统的自适应能力，提高系统的控制精度。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。