随着能源短缺与低碳经济的矛盾日益凸显,对于能源的高效利用已成为各行各业发展的核心理念。稀土永磁同步电机作为高效节能电机的代表,在双碳战略大背景下迎来新的发展机遇。然而,在日趋复杂的工业环境与不断攀升的成本压力下,传统永磁同步电机控制系统面临着谐波显著上升,效率急剧下降的风险。为此,对永磁同步电机控制系统主要谐波的特征进行分析并寻找相应的抑制方法是工业界亟待解决的难题。在永磁同步电机控制领域,自抗扰控制器已在对抗负载扰动以及参数摄动等非周期扰动方面体现出卓越的性能。然而在谐波扰动抑制方面,谐波来源的多样性、谐波频谱的丰富性使得自抗扰控制器谐波扰动抑制效果明显下降。解决谐波扰动抑制问题是自抗扰控制器在电机控制领域进一步推广应用的前提。本文依托于自抗扰控制器,从有位置传感器控制和无位置传感器控制两种不同的角度下开展谐波扰动抑制的专题研究。逆变器非线性、三相阻抗不平衡、参数摄动等各种扰动严重制约着永磁同步电机控制系统的性能和效率。对于传统自抗扰控制器而言,参数摄动等非周期扰动通过“扰动观测+前馈补偿”的机制可以实现有效抑制,然而在面临逆变器非线性等谐波扰动方面,传统自抗扰控制器因扰动观测精度有限,无法实现精确的扰动补偿。为此,本文在详细分析传统自抗扰控制器的基础上,针对谐波扰动抑制难题提出复系数自抗扰控制器,利用复系数滤波器的选频特性和交直轴扰动的正交性实现了不同相序、不同频率的谐波扰动的抑制。此外,复系数自抗扰控制器保留了传统自抗扰控制器的参数鲁棒性和跟踪性能,实现了扰动抑制与指令跟踪的解耦控制。为提高永磁同步电机控制器的可靠性和安全性,无位置传感器控制技术正得到越来越多的关注和研究。无位置传感器控制技术通过反电势、磁链等中间量获取位置信息,然而在反电势、磁链获取过程中,逆变器非线性等谐波扰动严重影响观测器的稳态性能,从而在位置观测环节引入了大量谐波,位置观测又通过坐标变换环节给电机控制系统注入了额外的电压和电流谐波,使得整体谐波含量大大增加。尽管降低观测器带宽能够抑制部分谐波,但同时降低了位置观测精度。为此,本文针对传统扩张观测器的频域特性进行改进,从而有效抑制了位置观测谐波。