电子测量技术

作者：刘欣然，张懿，魏海峰

单位：江苏科技大学自动化学院 镇江 212100

关键词：永磁同步电机;虚拟直流信号注入;MTPA控制;PIR控制器;谐波抑制

基金：国家自然科学基金（51977101）、镇江市产业前瞻性与共性关键技术重点研发项目（GY2023003）资助

针对逆变器非线性因素造成电流谐波和转矩脉动，从而降低IPMSM的MTPA控制观测精度的问题，提出一种虚拟直流信号注入MTPA与比例积分谐振控制器结合的协同控制策略。首先，虚拟直流信号注入MTPA方法在d-q轴反馈电流中注入虚拟直流信号，同时结合电压信息计算虚拟功率响应实现最优电流矢量角的精准跟踪，避免了电流和转矩脉动。其次，引入准谐振控制器，将准谐振控制器与传统的电流环PI控制器并联构成PIR复合控制器，通过其对特定谐波频率（如5次、7次）的高增益特性，定向补偿逆变器非线性因素引入的低频谐波。同时，PIR控制器的引入进一步改善电压电流波形质量，提升MTPA控制的精度，两者协同形成“谐波抑制?效率优化”的双重闭环。实验结果表明：在不同转速场景下，所提协同控制策略均能有效抑制5次、7次谐波，降低电流总谐波畸变率；在相同负载转矩条件下，与传统MTPA控制以及虚拟直流信号注入MTPA控制相比，所提协同控制策略所需的电流值低于其他两种控制策略，MTPA控制精度更高。

来源：2026年第2期

《电子测量技术》期刊编辑部

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