CN105915146B - 一种pg电机运行调节方法和调节*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PG电机运行调节方法和调节***。其中，所述方法包括：采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速；计算所述当前转速和目标转速之间的第一差值，根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数；执行并存储当前调整周期内的调节参数；所述PG电机的运行趋势包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势；所述运行趋势根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得。上述方法能够根据上一调整周期的调整参数来实现自适应的功能，更换负载后也不需要重新进行调节，具有较强的适用性，还能解决转速因负载变化而出现不稳定的问题。

Description

一种PG电机运行调节方法和调节***

技术领域

本发明涉及PG电机控制技术领域，尤其涉及一种PG电机运行调节方法和调节***。

背景技术

目前，PG（program guidance程序制导）电机通常采用PID控制策略的方式进行电机的调节，通过设定算法中的比例系数、积分系数和微分系数来完成。但是上述参数为固定参数，在实际运行过程中，可能因各种因素导致的负载变化而使得PG电机转速出现较大偏差，无法稳定运行。

中国专利公开号为CN104038139A的专利公开了一种PG电机控制方法和***，其根据导风装置的状态来对PID算法中的参数进行调整来提高PID适应不同负载变化的能力，提高了调整精度。

但是，上述方法需要对导风装置的导风板位置进行实时监测，需要根据导风板位置进行参数调整。而且上述算法得出的调节量需要事先测试各种导风板位置情况下的负载变化情况及对应PG电机的调节值，才能得出PID算法参数。若更换了负载，就要重新进行大量数据的测试来重新确定调节量，虽然最终可以解决转速不稳定的问题，但过程比较复杂，调节参数不能通用，每次更换电机负载均要重新进行测试和调整，需要耗费大量的时间。

因此，现有技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种PG电机运行调节方法和调节***，旨在解决现有的PG电机控制算法无法适应不同的负载，在更换负载后，需要重新确定调节量，费时费力的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种PG电机运行调节方法，其中，所述方法包括：

采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速；

计算所述当前转速和目标转速之间的第一差值；

根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数；

执行并存储当前调整周期内的调节参数；

所述PG电机的运行趋势包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势；所述运行趋势根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得。

所述的PG电机运行调节方法，其中，所述调节参数包括：调节量及调节方向；

所述调节方向包括提高转速、降低转速和保持转速三种调节方向。

所述的PG电机运行调节方法，其中，在所述采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速的步骤之后，所述方法还包括：

判断当前转速是否高于目标转速并读取上一调整周期的调节方向；

读取上一调整周期中，PG电机转速与目标转速的第一差值；

计算两个相邻调整周期的当前转速和目标转速之间的第一差值之间的差值作为第二差值；

根据所述上一调整周期的第一差值、上一调整周期的调节量和调节方向，当前调整周期的第一差值以及当前调整周期与上一调整周期的第二差值判断PG电机的运行趋势。

所述的PG电机运行调节方法，其中，所述方法还包括：

当上一调整周期的第一差值小于等于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为偏离目标转速；

当上一调整周期的第一差值大于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为迫近目标转速。

所述的PG电机运行调节方法，其中，所述根据所述差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数的步骤具体包括：

当运行趋势为偏离目标转速时，重新以当前调整周期的第一差值为基础，根据上一调整周期的调节方向计算获得调节量。

所述的PG电机运行调节方法，其中，所述根据所述差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数的步骤具体包括：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为偏离目标转速，在当前调整周期维持调节量不变。

所述的PG电机运行调节方法，其中，所述根据所述差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数的步骤具体包括：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为迫近目标转速，根据当前调整周期与上一调整周期的第二差值对电机进行回调或者降低调节量。

一种PG电机运行调节***，其中，所述***包括：

转速采集模块，用于采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速；

转速计算模块，用于计算所述当前转速和目标转速之间的第一差值；

调节参数计算模块，用于根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数；

输出模块，用于执行并存储当前调整周期内的调节参数；

其中，所述PG电机的运行趋势包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势；所述运行趋势根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得。

所述的PG电机运行调节***，其中，所述调节参数包括：调节量及调节方向；

所述调节方向包括提高转速、降低转速和保持转速三种调节方向。

所述的PG电机运行调节***，其中，所述***还包括：

转速趋势计算模块，用于计算两个相邻调整周期的当前转速和目标转速之间的第一差值之间的差值作为第二差值；

所述转速采集模块还用于，判断当前转速是否高于目标转速并读取上一调整周期的调节方向；

所述调节参数计算模块还用于，读取上一调整周期中，PG电机转速与目标转速的第一差值；

以及根据所述上一调整周期的第一差值、上一调整周期的调节量和调节方向，当前调整周期的第一差值以及当前调整周期与上一调整周期的第二差值判断PG电机的运行趋势。

所述的PG电机运行调节***，其中，所述转速趋势计算模块具体用于：

当上一调整周期的第一差值小于等于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为偏离目标转速；

当上一调整周期的第一差值大于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为迫近目标转速。

所述的PG电机运行调节***，其中，所述调节参数计算模块具体用于：

当运行趋势为偏离目标转速时，重新以当前调整周期的第一差值为基础，根据上一调整周期的调节方向计算获得调节量。

所述的PG电机运行调节***，其中，所述调节参数计算模块具体用于：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为偏离目标转速，在当前调整周期维持调节量不变。

所述的PG电机运行调节***，其中，所述调节参数计算模块具体用于：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为迫近目标转速，根据当前调整周期与上一调整周期的第二差值对电机进行回调或者降低调节量。

有益效果：本发明提供的一种PG电机运行调节方法和调节***，将电机运行趋势分为不同的情况，需要不同的情况进入不同的调节，根据上一调整周期的调整参数来实现自适应的功能，更换负载后也不需要重新进行调节，不仅能解决转速因负载变化而出现不稳定的问题，而且适用性强，更换负载后基本不需要重新测试参数，具有良好的通用性。

附图说明

图1为本发明具体实施例的PG电机运行调节方法的方法流程图。

图2为本发明具体实施例的PG电机运行调节方法的运行实例的第一流程图。

图3为本发明具体实施例的PG电机运行调节方法的运行实例的第二流程图。

图4为本发明具体实施例的PG电机运行调节***的功能框图。

具体实施方式

本发明提供一种PG电机运行调节方法和调节***。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明具体实施的一种PG电机运行调节方法。所述PG电机是指电机的转速是由可控硅的导通角来控制的，而不是由继电器来控制的。在电机运行调节中，是采用周期性调节策略，亦即每隔预定的刷新时间，检测PG电机的转速与目标转速之间的差别，从而进行调节。由此，调节过程是由一系列重复执行的调整动作所组成，以下以一个调整周期为例进行描述。

所述方法包括如下步骤：

S100、采集PG电机的当前转速Cspeed和获取预设的目标转速Tspeed。

S200、计算所述当前转速Cspeed和目标转速Tspeed之间的第一差值ΔS，其代表了变化的趋势。即，第一差值ΔS=当前转速Cspeed-目标转速Tspeed。

S300、根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数M。

所述PG电机的运行趋势是指距离上一次调整后，当前PG电机转速与目标转速之间的差值的变化趋势。两者之间的差值是加速扩大/减少还是减速扩大/减小等状态。其可以包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势。所述运行趋势是根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得，判断属于哪一种运行趋势。具体的，当上一调整周期的第一差值小于等于当前调整周期的第一差值时，判断（认为）所述PG电机的运行趋势为偏离目标转速；当上一调整周期的第一差值大于当前调整周期的第一差值时，判断（认为）所述PG电机的运行趋势为迫近目标转速。

上述调节方式是以上一调整周期的调整参数为基础的自学习、自适应过程。其根据转速变化趋势和调节状态提前预知转速变化，提前进行调节，采用了回调和在原有调节量的基础上进行放大缩小的调节方法，而不是一味的按转速差值结合系数进行调节，避免了转速在变化过程中调节量的累计过冲情况。

S400、执行并存储当前调整周期内的调节参数。然后进入下一个调整周期，重复执行上述步骤以实现PG电机的稳定运行。

具体的，所述调节参数可以包括：调节量及调节方向。所述调节方向D包括提高转速Up、降低转速Down和保持转速Keep三种调节方向。所述调节量是指调节的程度，为标量，没有方向。

上述将调节方向和调节量重新利用作为调节量的输入参数的设置，突破了以往单纯的以转速差值和调节系数为调节的输入参数的限制，具有良好的适应性和通用性。

在本发明的具体实施例中，在步骤S100之后，所述方法还可以包括如下步骤：

首先，判断当前转速是否高于目标转速，当当前转速高于目标转速时，所述第一差值为正向，当当前转速低于目标转速时，所述第一差值为反向；

然后，读取上一调整周期的调节方向。并且，读取上一调整周期中，PG电机转速与目标转速的第一差值OldΔS。

最后，计算两个相邻调整周期的当前转速和目标转速之间的第一差值之间的差值作为第二差值ΔΔS，其代表了变化速度趋势（即ΔΔS=| OldΔS-ΔS|）

根据所述上一调整周期的第一差值、上一调整周期的调节量和调节方向，当前调整周期的第一差值以及当前调整周期与上一调整周期的第二差值判断PG电机的运行趋势。换而言之，上述上一周期的第一差值OldΔS、第二差值ΔΔS（或者上一调整周期的第二差值oldΔΔS），上一调整周期的调节量和调节方向等参数均用于判断PG电机的运行趋势，供当前调整周期确定调整参数使用，实现自适应调整。

例如，在偏离目标转速的情况下（即ΔS>OldΔS），可以重新以转速差值ΔS作为参考进行调节，调节量M根据上一调整周期的调节方向D确定。即，当运行趋势为偏离目标转速时，重新以当前调整周期的第一差值为基础，根据上一调整周期的调节方向计算获得调节量。

当所述调节方向D为保持Keep时，则有调节量M=(ΔS>>j)+n(us)。

当所述调节方向D为提高转速Up或降低转速Down，则有调节量M=(ΔS<<m)+n(us)。

其中，us为调节量单位，根据实际情况所确定，j,n，m均为调节过程中的调节参数，供技术人员对调整算法根据实际的运行和电机情况进行调整使用。其中，j的值在1-7之间，n的值在0-9之间，m的值在1-5之间。

而在本调整周期内，当运行趋势为迫近目标转速（即ΔS＜OldΔS）时，若上一调整周期也为迫近目标转速的情况，则可以根据当前调整周期的第二差值ΔΔS与上一调整周期的第二差值OldΔΔS对调节量进行回调或者降低调节量。

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为偏离目标转速，那么在本调整周期（当前调整周期）内，维持调节量不变。

在电机实际运行过程中，可能会存在如下的转速变化情况，根据上述调节方法，对于对应的实际转速变化情况的调节方式分别为：

当前转速逼近目标转速（即，运行趋势为迫近目标转速），且逼近速度加快，但离目标转速还有一定距离时，减小调节量。

而当前转速逼近目标转速，且逼近速度加快，基本达到目标转速时，反向调节，避免过冲。

当前转速逼近目标转速，但逼近速度较慢，离目标转速还有一定距离时使用较小的调节量调整至目标转速。

当前转速逼近目标转速，且逼近速度稳定，离目标转速较远时，提高若干倍的调节量单位。

当前转速逼近目标转速，且逼近速度稳定，离目标转速较近时调节量保持不变。

当前转速偏离目标转速，且偏离速度加快，离目标转速较远时，加大调节量，加倍调。

当前转速偏离目标转速，且偏离速度加快，离目标转速较近时加大调节量。

当前转速偏离目标转速，偏离较慢，离目标转速较远时加大调节量。

当前转速偏离目标转速，且为突然偏离加大调节量。

当前转速偏离目标转速，且为持续偏离加大调节量。

当前转速在目标转速附近维持，维持转速，不作调整（Keep）。

当前转速在目标转速较远处维持时，加大调节量，加倍调。

如图2及图3所示，为本发明所述PG电机运行调节方法在负载变化的情况下的实际运行实例的流程图。

A1、判断当前转速是否低于目标转速，若是，执行步骤A2，若否，执行如图3所示的步骤B1。

A2、判断是否为迫近目标转速。若是执行步骤A3，若否，执行步骤A4。

A3、判断转速变化是否加快以及转速差值是否大于预定的阈值，若两个条件皆满足，执行步骤A5。若转速变化变慢，执行步骤A6。

A4、令调节量M=当前调整周期的第一差值向左移动预定参数量和两倍的单位调节量（即m+2us）。

A5、令调节量M在上一调整周期的调节量基础上降低n倍并加上一个单位调节量，方向为降低转速（Down）。

A6、判断转速差值是否大于预定的阈值，若是，执行步骤A7，若否执行步骤A8。

A7、令调节量M在上一调整周期的调节量基础上降低n倍并加上一个单位调节量，方向为提高转速（Up）。

A8、保持不调整（Keep）。

其中，所述预定的阈值k的值在5-30之间；m的值在1-5之间，n的值在1-5之间。

B1、判断是否为迫近目标转速。若是执行步骤B2，若否，执行步骤B3。

B2、判断转速变化是否加快以及转速差值是否大于预定的阈值，若两个条件皆满足，执行步骤B4。若转速变化变慢，执行步骤B5。

B3、大调至目标转速。

B4、提前降低转速。

B5、判断转速差值是否大于预定的阈值k2，若是，执行步骤B6，若否执行步骤B7。

B6、小调至目标转速。

B7、保持不调整（Keep）。

其中，所述预定的阈值k2参数值在530之间。

如图4所示，本发明还提供了一种PG电机运行调节***。所述***包括：

转速采集模块100，用于采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速。

转速计算模块200，用于计算所述当前转速和目标转速之间的第一差值。

调节参数计算模块500，用于根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数。

输出模块400，用于执行并存储当前调整周期内的调节参数。所述PG电机的运行趋势包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势；所述运行趋势根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得。其中，所述调节参数包括：调节量及调节方向，所述调节方向包括提高转速、降低转速和保持转速三种调节方向。

具体的，如图1所示，所述***还包括：转速趋势计算模块300，用于计算两个相邻调整周期的当前转速和目标转速之间的第一差值之间的差值作为第二差值。即，用于计算当前调整周期的第一差值与上一调整周期的第一差值之间的差值作为第二差值。

所述转速采集模块100还用于，判断当前转速是否高于目标转速并读取上一调整周期的调节方向；所述调节参数计算模块500还用于，读取上一调整周期中，PG电机转速与目标转速的第一差值；以及根据所述上一调整周期的第一差值、上一调整周期的调节量和调节方向及当前调整周期的第一差值、当前调整周期与上一调整周期的第二差值判断PG电机的运行趋势。

进一步的，所述转速趋势计算模块300具体用于：

当上一调整周期的第一差值小于等于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为偏离目标转速；

当上一调整周期的第一差值大于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为迫近目标转速。

进一步的，所述调节参数计算模块500具体用于：

当运行趋势为偏离目标转速时，重新以当前调整周期的第一差值为基础，根据上一调整周期的调节方向计算获得调节量；

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为偏离目标转速，在当前调整周期维持调节量不变；

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为迫近目标转速，根据当前调整周期与上一调整周期的第二差值对电机进行回调或者降低调节量。

本发明还进一步提供了一种空调机组。所述空调机组包括如上实施例所述的PG电机运行调节***，应用如上所述的PG电机运行调节方法调节所述空调机组的PG电机，从而实现PG电机在目标转速附近稳定运行。由于所述空调机组的调节方法在上述实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

综上所述，采用本发明所述的控制方法获得的调节量与上一次的调节方向和上一次的调节量有关。因此，转速调节可做到自动调节，继而可快速调稳转速。且无需再区分壳体大小，模块可以通用，不需要根据负载改变而更改调节量，有效的提高了PG电机控制的精度，减少了因每次更改负载而要更改调节量的值。

这一控制方法不仅有效解决了PG电机转速偏差较大，运行不稳定的问题，而且调节方案通用性强，更能适应负载变化，大大减少了因负载变化而需要重新测试参数的工作量，具有良好的应用前景。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种PG电机运行调节方法，其特征在于，所述方法包括：

采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速；

计算所述当前转速和目标转速之间的第一差值;

根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数；

执行并存储当前调整周期内的调节参数；

所述PG电机的运行趋势包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势；所述运行趋势根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得；

所述调节参数包括：调节量及调节方向；

所述调节方向包括提高转速、降低转速和保持转速三种调节方向；

还包括：

判断当前转速是否高于目标转速并读取上一调整周期的调节方向；

读取上一调整周期中，PG电机转速与目标转速的第一差值；

计算两个相邻调整周期的当前转速和目标转速之间的第一差值之间的差值作为第二差值；

根据所述上一调整周期的第一差值、上一调整周期的调节量和调节方向，当前调整周期的第一差值以及当前调整周期与上一调整周期的第二差值判断PG电机的运行趋势。

2.根据权利要求1所述的PG电机运行调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

当上一调整周期的第一差值小于等于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为偏离目标转速；

当上一调整周期的第一差值大于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为迫近目标转速。

3.根据权利要求2所述的PG电机运行调节方法，其特征在于，所述根据所述差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数的步骤具体包括：

当运行趋势为偏离目标转速时，重新以当前调整周期的第一差值为基础，根据上一调整周期的调节方向计算获得调节量。

4.根据权利要求2所述的PG电机运行调节方法，其特征在于，所述根据所述差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数的步骤具体包括：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为偏离目标转速，在当前调整周期维持调节量不变。

5.根据权利要求2所述的PG电机运行调节方法，其特征在于，所述根据所述差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数的步骤具体包括：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为迫近目标转速，根据当前调整周期与上一调整周期的第二差值对电机进行回调或者降低调节量。

6.一种PG电机运行调节***，其特征在于，所述***包括：

转速采集模块，用于采集PG电机的当前转速和获取预设的目标转速；

转速计算模块，用于计算所述当前转速和目标转速之间的第一差值；

调节参数计算模块，用于根据所述第一差值及PG电机的运行趋势，确定当前调整周期内的调节参数；

输出模块，用于执行并存储当前调整周期内的调节参数；

其中，所述PG电机的运行趋势包括偏离目标转速和迫近目标转速两种运行趋势；所述运行趋势根据上一调整周期的调节参数及当前调整周期的调节参数计算获得；

所述调节参数包括：调节量及调节方向；

所述调节方向包括提高转速、降低转速和保持转速三种调节方向；

还包括：

转速趋势计算模块，用于计算两个相邻调整周期的当前转速和目标转速之间的第一差值之间的差值作为第二差值；

所述转速采集模块还用于，判断当前转速是否高于目标转速并读取上一调整周期的调节方向；

所述调节参数计算模块还用于，读取上一调整周期中，PG电机转速与目标转速的第一差值；

以及根据所述上一调整周期的第一差值、上一调整周期的调节量和调节方向，当前调整周期的第一差值以及当前调整周期与上一调整周期的第二差值判断PG电机的运行趋势。

7.根据权利要求6所述的PG电机运行调节***，其特征在于，所述转速趋势计算模块具体用于：

当上一调整周期的第一差值小于等于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为偏离目标转速；

当上一调整周期的第一差值大于当前调整周期的第一差值时，判断所述PG电机的运行趋势为迫近目标转速。

8.根据权利要求7所述的PG电机运行调节***，其特征在于，所述调节参数计算模块具体用于：

当运行趋势为偏离目标转速时，重新以当前调整周期的第一差值为基础，根据上一调整周期的调节方向计算获得调节量。

9.根据权利要求7所述的PG电机运行调节***，其特征在于，所述调节参数计算模块具体用于：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为偏离目标转速，在当前调整周期维持调节量不变。

10.根据权利要求7所述的PG电机运行调节***，其特征在于，所述调节参数计算模块具体用于：

当运行趋势为迫近目标转速时，若上一调整周期的运行趋势为迫近目标转速，根据当前调整周期与上一调整周期的第二差值对电机进行回调或者降低调节量。