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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利一种抑制SynRM转矩脉动的谐波补偿控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116470818B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310213778.X，技术领域涉及：H02P25/022；该发明授权一种抑制SynRM转矩脉动的谐波补偿控制方法是由张彦平;安宁;尹忠刚;高峰涛设计研发完成，并于2023-03-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种抑制SynRM转矩脉动的谐波补偿控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种抑制SynRM转矩脉动的谐波补偿控制方法，具体按照以下步骤实施：步骤1，建立同步磁阻电机转矩谐波与速度谐波的关系，并设计速度谐波的提取模块；步骤2：设计同步磁阻电机的外环转矩脉动最小化控制器；步骤3，提取同步磁阻电机的电流谐波；步骤4，设计同步磁阻电机改进的内环谐振电流控制器，得到输出的补偿电压，从而抑制转矩脉动；本发明解决了SynRM中由于磁阻变化不均匀引起的转矩谐波过大的问题。

本发明授权一种抑制SynRM转矩脉动的谐波补偿控制方法在权利要求书中公布了：1.一种抑制SynRM转矩脉动的谐振补偿控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，建立同步磁阻电机转矩谐波与速度谐波的关系，并设计速度谐波的提取模块； 具体做法为： SynRM在d-q轴旋转坐标轴下的速度方程如公式1所示： 1 其中，为机械角速度，为SynRM的转动惯量，是电磁转矩，为负载转矩，为摩擦系数； 为了最小化转矩谐波，同步磁阻电机的电磁转矩以傅里叶级数表示的形式如公式2所示： 2 其中，是SynRM输出的总转矩，包括直流分量和谐波分量，和分别是的幅值和相位，代表转子的电角度，代表谐波阶数； 速度用傅里叶级数的形式表示如公式3所示： 3 其中，为电机的平均转速，为电机的速度谐波，和分别为的幅值和相角； 将公式2和3代入公式1中得到： 4 其中，为电机的极对数； 转矩谐波的大小随着谐波次数的降低而降低，考虑第6次转速脉动通过控制器得到第6次谐波电流，结果得到： 5 其中，表示负载转矩中的第k次转矩谐波分量，假设中无脉动分量干扰，忽略不计；由于远小于，因此忽略不计，则公式5简化为： 6 在电磁转矩脉动的作用下，SynRM中产生了同阶的转速脉动，且转矩的第k次脉动幅值与转速的第k次脉动幅值成正比例关系，相位差为，转矩脉动的幅值与大小关系如下公式7所示： 7 为了提取6次转速谐波的幅值和相位，对分别乘以6倍频的正弦量和余弦量并展开得到： 8 公式8除了6次谐波和12次谐波分量外，还存在直流分量和，对其滤波，即获得对应的转速脉动信息： 9 得到转速脉动的幅值和相角如下公式10和11所示： 10 11 使用的低通滤波器为二阶LPF，其传递函数如下公式12所示： 12 其中，s为拉普拉斯算子，为固有频率，为阻尼比，为LPF的传递函数； 步骤2，设计同步磁阻电机的外环转矩脉动最小化控制器； 具体做法为： d、q轴电流的表示形式如下公式13所示： 13 其中，和分别是和的直流分量；和分别为的幅值和相角；和分别为的幅值和相角； 当d、q轴第k次谐波电流和满足公式14时，第k次转矩谐波将最小化： 14 其中，，，是d轴的平均磁通量，、分别为d轴和q轴定子电感； 将公式14代入公式13中得到谐波电流和如公式15所示： 15 由公式15中的第k次谐波电流引起的第k次转矩谐波如公式16所示： 16 其中，，，为极对数； 总的第k次转矩谐波是公式2和16的总和，即： 17 为了使最小化，则加入的谐波电流引起的转矩谐波应与电机固有的转矩谐波相抵消，因此必须满足公式18： 18 由上式直接根据电机参数计算出所需的最佳谐波电流，但当电机饱和时，参数并不是恒定的，因此最佳谐波电流的计算会存在误差，而且转矩测量在工业驱动中不是可用的，因此，使用速度谐波作为反馈信号； 将公式7代入公式18中得到第k次最佳q轴电流如公式19所示： 19 从公式19看出，最小化转矩谐波的谐波电流直接从速度谐波中计算出来，因此最小化转矩谐波的控制器的输入为的幅值和相位角，输出为轴最佳参考电流的幅值和相位角轴最佳参考电流的幅值和相位角，由于的大小与成正比，因此，选择PI控制器控制，对于幅度控制，目标是将速度谐波最小化为零；因此，速度谐波的参考值被设置为零，即： 20 PI控制器的输出如公式21所示： 21 其中，和分别是PI控制器的比例和积分增益； 对于相位角控制，通过公式19计算得到如公式22所示： 22 的幅值和相角通过公式14得到如下公式23所示： 23； 步骤3，提取同步磁阻电机的电流谐波； 步骤4，设计同步磁阻电机的内环谐振电流控制器，得到输出的补偿电压，将补偿电压叠加到d、q轴电压输出上，输出的总电压抑制转矩脉动。

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