CN111130410A - 永磁同步电机控制方法、控制装置及永磁同步电机 - Google Patents

永磁同步电机控制方法、控制装置及永磁同步电机 Download PDF

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CN111130410A CN201811198533.XA CN201811198533A CN111130410A CN 111130410 A CN111130410 A CN 111130410A CN 201811198533 A CN201811198533 A CN 201811198533A CN 111130410 A CN111130410 A CN 111130410A
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秦向南
赵小安
龚黎明
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Guangdong Welling Motor Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本发明提出了一种永磁同步电机控制方法、永磁同步电机控制装置、永磁同步电机及洗衣机。其中，永磁同步电机控制方法包括：利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置。采用本发明的技术方案，基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，一方面，提供了一种可靠且低成本的无传感器的转子位置估计方法，另一方面，有效地解决了高频注入噪音问题，适用于对噪音要求较高的场合。

Description

永磁同步电机控制方法、控制装置及永磁同步电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种永磁同步电机控制方法、永磁同步电机控制装置、永磁同步电机及洗衣机。
背景技术
由于永磁同步电动机具有体积小、效率高、可靠性好以及对环境的适应性强等特点，使得永磁同步电动机驱动方式逐渐取代传统的直流驱动方式，在各种高性能驱动***中得到了广泛的应用。永磁同步电机的高性能控制需要精确的转子位置和速度信号去实现磁场定向和速度反馈，相关技术中的控制***是采用光电编码器或旋转变压器来实现转子位置和速度的检测，但机械式的传感器有安装、电缆连接和维护等问题，降低了***的可靠性。因此，研究开发一种可靠的、低成本的无传感器控制方法，便成了迫切的需要。
高频信号注入法是目前应用较多的一种适用于零速和低速运行的无传感器控制方法，这种方法通过旋转矢量励磁和解调电流信号来实现转子磁极位置的估计。高频信号注入法是适用于低速及零速运行无传感器驱动的一种比较好的方法，但是相关技术中高频信号注入法是注入固定频率高频信号(如图1所示，为注入固定频率正弦波T1’时的波形图)，会存在高频电流产生噪音问题，因此在一些对噪音要求较高的场合无法适用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个方面在于提出了一种永磁同步电机控制方法。
本发明的另一个方面在于提出了一种永磁同步电机控制装置。
本发明的再一个方面在于提出了一种永磁同步电机。
本发明的又一个方面在于提出了一种洗衣机。
有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种永磁同步电机控制方法，包括：利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置。
本发明提供的永磁同步电机控制方法，利用随机周期的正弦波获取高频电压，进而采样得到高频电流，进一步地，使高频电流趋近于0，获取永磁同步电机的转子角速度，对转子角速度求导得到永磁同步电机的转子位置。采用本发明的技术方案，基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，一方面，提供了一种可靠且低成本的无传感器的转子位置估计方法，另一方面，有效地解决了高频注入噪音问题，适用于对噪音要求较高的场合。
根据本发明的上述永磁同步电机控制方法，还可以具有以下技术特征：
在上述技术方案中，优选地，利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流，具体包括：获取随机状态数；当随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；当随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
在该技术方案中，随机信号发生器生成随机状态数“0”与“1”，随机状态数“0”对应第一周期的正弦波，随机状态数“1”对应第二周期的正弦波。进一步地，采样得到第一高频电流或者第二高频电流，即基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，降低高频电流产生的噪音问题。
在上述任一技术方案中，优选地，第一高频电压为
Figure BDA0001829423370000021
其中，
Figure BDA0001829423370000022
表示第一高频电压，Vc0表示第一周期的正弦波的幅值，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二高频电压为
Figure BDA0001829423370000031
其中，
Figure BDA0001829423370000032
表示第二高频电压，Vc1表示第二周期的正弦波的幅值，θ1表示第二周期的正弦波的角度值；Vc0、Vc1、第一周期对应的第一频率、第二周期对应的第二频率满足：Vc0/第一频率＝Vc1/第二频率。
在该技术方案中，第一周期的正弦波的角度值为θ0，θ0的0°到360°的周期为第一周期，第一周期的正弦波输出的高频电压为第一高频电压，第二周期的正弦波的角度值为θ1，θ1的0°到360°的周期为第二周期，第二周期的正弦波输出的高频电压为第二高频电压，能够精准地得到第一高频电压和第二高频电压。
在上述任一技术方案中，优选地，在根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置之前，还包括：按照第一预设公式对第一高频电流进行解调，或者按照第二预设公式对第二高频电流进行解调；其中，第一预设公式为
Figure BDA0001829423370000033
Figure BDA0001829423370000034
表示解调后的第一高频电流，
Figure BDA0001829423370000035
表示解调前的第一高频电流，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二预设公式为
Figure BDA0001829423370000036
Figure BDA0001829423370000037
表示解调后的第二高频电流，
Figure BDA0001829423370000038
表示解调前的第二高频电流，θ1表示第二周期的正弦波的角度值。
在该技术方案中，在根据采样得到的高频电流获取永磁同步电机的转子位置之前，对高频电流进行解调，进而获取准确的电流值。具体地，随机状态数“0”下乘以对应频率下的解调信号sinθ0，随机状态数“1”下乘以对应频率下的解调信号sinθ1。
在上述任一技术方案中，优选地，根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置，具体包括：使高频电流趋近于0安培，获得转子角速度；对转子角速度求导，得到转子位置。
在该技术方案中，锁相环(锁定相位的反馈控制电路)通过PI调节器使解调后的高频电流趋近于0安培，获得转子角速度，对转子角速度求导得到转子位置，实现对转子位置的精准且低成本的估计。
根据本发明的另一个方面，提出了一种永磁同步电机控制装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以：利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；以及根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置。
本发明提供的永磁同步电机控制装置，利用随机周期的正弦波获取高频电压，进而采样得到高频电流，进一步地，使高频电流趋近于0，获取永磁同步电机的转子角速度，对转子角速度求导得到永磁同步电机的转子位置。采用本发明的技术方案，基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，一方面，提供了一种可靠且低成本的无传感器的转子位置估计方法，另一方面，有效地解决了高频注入噪音问题，适用于对噪音要求较高的场合。
根据本发明的上述永磁同步电机控制装置，还可以具有以下技术特征：
在上述技术方案中，优选地，处理器，具体用于执行计算机程序以：获取随机状态数；当随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；当随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
在该技术方案中，随机信号发生器生成随机状态数“0”与“1”，随机状态数“0”对应第一周期的正弦波，随机状态数“1”对应第二周期的正弦波。进一步地，采样得到第一高频电流或者第二高频电流，即基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，降低高频电流产生的噪音问题。
在上述任一技术方案中，优选地，第一高频电压为
Figure BDA0001829423370000041
其中，
Figure BDA0001829423370000042
表示第一高频电压，Vc0表示第一周期的正弦波的幅值，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二高频电压为
Figure BDA0001829423370000043
其中，
Figure BDA0001829423370000044
表示第二高频电压，Vc1表示第二周期的正弦波的幅值，θ1表示第二周期的正弦波的角度值；Vc0、Vc1、第一周期对应的第一频率、第二周期对应的第二频率满足：Vc0/第一频率＝Vc1/第二频率。
在该技术方案中，第一周期的正弦波的角度值为θ0，θ0的0°到360°的周期为第一周期，第一周期的正弦波输出的高频电压为第一高频电压，第二周期的正弦波的角度值为θ1，θ1的0°到360°的周期为第二周期，第二周期的正弦波输出的高频电压为第二高频电压，能够精准地得到第一高频电压和第二高频电压。
在上述任一技术方案中，优选地，处理器，还用于执行计算机程序以：按照第一预设公式对第一高频电流进行解调，或者按照第二预设公式对第二高频电流进行解调；其中，第一预设公式为
Figure BDA0001829423370000051
Figure BDA0001829423370000052
表示解调后的第一高频电流，
Figure BDA0001829423370000053
表示解调前的第一高频电流，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二预设公式为
Figure BDA0001829423370000054
Figure BDA0001829423370000055
表示解调后的第二高频电流，
Figure BDA0001829423370000056
表示解调前的第二高频电流，θ1表示第二周期的正弦波的角度值。
在该技术方案中，在根据采样得到的高频电流获取永磁同步电机的转子位置之前，对高频电流进行解调，进而获取准确的电流值。具体地，随机状态数“0”下乘以对应频率下的解调信号sinθ0，随机状态数“1”下乘以对应频率下的解调信号sinθ1。
在上述任一技术方案中，优选地，处理器，具体用于执行计算机程序以：使高频电流趋近于0安培，获得转子角速度；对转子角速度求导，得到转子位置。
在该技术方案中，锁相环通过PI调节器使解调后的高频电流趋近于0安培，获得转子角速度，对转子角速度求导得到转子位置，实现对转子位置的精准且低成本的估计。
根据本发明的再一个方面，提出了一种永磁同步电机，包括上述任一技术方案的永磁同步电机控制装置。
本发明提供的永磁同步电机，包括上述任一技术方案的永磁同步电机控制装置，因此该永磁同步电机包括上述任一技术方案的永磁同步电机控制装置的全部有益效果。
根据本发明的又一个方面，提出了一种洗衣机，包括上述任一技术方案的永磁同步电机控制装置；和/或上述任一技术方案的永磁同步电机。
本发明提供的洗衣机，包括上述任一技术方案的永磁同步电机控制装置；和/或上述任一技术方案的永磁同步电机，因此该洗衣机包括上述任一技术方案的永磁同步电机控制装置和/或永磁同步电机的全部有益效果。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了相关技术中注入固定频率正弦波的波形示意图；
图2示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机控制方法的流程示意图；
图3示出了本发明的另一个实施例的永磁同步电机控制方法的流程示意图；
图4示出了本发明的一个实施例的注入随机频率正弦波的波形示意图；
图5示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机控制装置的示意框图；
图6示出了本发明的一个具体实施例的永磁同步电机控制***的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
本发明第一方面的实施例，提出一种永磁同步电机控制方法，图2示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机控制方法的流程示意图。其中，该方法包括：
步骤202，利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；
步骤204，根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置。
本发明提供的永磁同步电机控制方法，利用随机周期的正弦波获取高频电压，进而采样得到高频电流，进一步地，使高频电流趋近于0，获取永磁同步电机的转子角速度，对转子角速度求导得到永磁同步电机的转子位置。采用本发明的技术方案，基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，一方面，提供了一种可靠且低成本的无传感器的转子位置估计方法，另一方面，有效地解决了高频注入噪音问题，适用于对噪音要求较高的场合。
在本发明的一个实施例中，优选地，步骤202，利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流，具体包括：获取随机状态数；当随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；当随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
在该实施例中，随机信号发生器生成随机状态数“0”与“1”，随机状态数“0”对应第一周期的正弦波，随机状态数“1”对应第二周期的正弦波。进一步地，采样得到第一高频电流或者第二高频电流，即基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，降低高频电流产生的噪音问题。
在本发明的一个实施例中，优选地，第一高频电压为
Figure BDA0001829423370000071
其中，
Figure BDA0001829423370000072
表示第一高频电压，Vc0表示第一周期的正弦波的幅值，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二高频电压为
Figure BDA0001829423370000081
其中，
Figure BDA0001829423370000082
表示第二高频电压，Vc1表示第二周期的正弦波的幅值，θ1表示第二周期的正弦波的角度值；Vc0、Vc1、第一周期对应的第一频率、第二周期对应的第二频率满足：Vc0/第一频率＝Vc1/第二频率。
在该实施例中，第一周期的正弦波的角度值为θ0，θ0的0°到360°的周期为第一周期，第一周期的正弦波输出的高频电压为第一高频电压，第二周期的正弦波的角度值为θ1，θ1的0°到360°的周期为第二周期，第二周期的正弦波输出的高频电压为第二高频电压，能够精准地得到第一高频电压和第二高频电压。
在本发明的一个实施例中，优选地，步骤204，根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置，具体包括：使高频电流趋近于0安培，获得转子角速度；对转子角速度求导，得到转子位置。
在该技术方案中，锁相环(锁定相位的反馈控制电路)通过PI调节器使解调后的高频电流趋近于0安培，获得转子角速度，对转子角速度求导得到转子位置，实现对转子位置的精准且低成本的估计。
图3示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机控制方法的流程示意图。其中，该方法包括：
步骤302，利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；
步骤304，按照第一预设公式对第一高频电流进行解调，或者按照第二预设公式对第二高频电流进行解调；其中，第一预设公式为
Figure BDA0001829423370000083
Figure BDA0001829423370000084
表示解调后的第一高频电流，
Figure BDA0001829423370000085
表示解调前的第一高频电流，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二预设公式为
Figure BDA0001829423370000086
Figure BDA0001829423370000087
表示解调后的第二高频电流，
Figure BDA0001829423370000088
表示解调前的第二高频电流，θ1表示第二周期的正弦波的角度值；
步骤306，根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置。
在该实施例中，在根据采样得到的高频电流获取永磁同步电机的转子位置之前，对高频电流进行解调，进而获取准确的电流值。具体地，随机状态数“0”下乘以对应频率下的解调信号sinθ0，随机状态数“1”下乘以对应频率下的解调信号sinθ1。
在本发明的一个实施例中，优选地，步骤302，利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流，具体包括：获取随机状态数；当随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；当随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
在本发明的一个实施例中，优选地，步骤306，根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置，具体包括：使高频电流趋近于0安培，获得转子角速度；对转子角速度求导，得到转子位置。
本发明提出一种滚筒洗衣机的永磁同步电机控制方法，通过随机频率正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置估计。随机信号发生器生成随机状态数“0”和“1”，如图4所示，随机状态数“0”对应生成第一周期的正弦波T1，随机状态数“1”对应生成第二周期的正弦波T2。预设固定频率计数器，其频率与电流采样频率一致，用于正弦波周期计数。采集永磁同步电机Q轴电流，随机状态数“0”下乘以对应频率下的解调信号sinθ0，随机状态数“1”下乘以对应频率下的解调信号sinθ1。锁相环通过PI调节器使解调后高频电流趋近于0安培，获得转子角速度，对转子角速度求导得到转子位置。具体包括以下步骤：
步骤S1，随机信号发生器生成随机状态数“0”和“1”，随机状态数为“0”时执行步骤S2，随机状态数为“1”时执行步骤S3。
步骤S2，预设第一周期正弦波T1，生成角度信号θ0，θ0的0°到360°周期为第一周期，生成对应的正余弦信号sinθ0、cosθ0。输出第一高频电压如下：
Figure BDA0001829423370000091
其中，Vc0表示第一周期的正弦波的幅值；
采样得到第一高频电流，对第一高频电流进行解调计算如下：
Figure BDA0001829423370000101
执行步骤S4。
步骤S3，预设第二周期正弦波T2，生成角度信号θ1，θ1的0°到360°周期为第二周期，生成对应的正余弦信号sinθ1、cosθ1。输出第二高频电压如下：
Figure BDA0001829423370000102
其中，Vc1表示第二周期的正弦波的幅值；
采样得到第二高频电流，对第二高频电流进行解调计算如下：
Figure BDA0001829423370000103
执行步骤S4。
步骤S4，锁相环通过PI调节器使第一高频电流或第二高频电流趋近于0，获得转子角速度，对转子角速度求导得到转子位置。
且Vc0、Vc1、第一周期对应的第一频率、第二周期对应的第二频率，满足如下关系：Vc0/第一频率＝Vc1/第二频率。
本发明第二方面的实施例，提出一种永磁同步电机控制装置，图5示出了本发明的一个实施例的永磁同步电机控制装置50的示意框图。其中，该装置50包括：
存储器502，用于存储计算机程序；
处理器504，用于执行计算机程序以：利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；以及根据高频电流获取永磁同步电机的转子角速度，进而获取永磁同步电机的转子位置。
本发明提供的永磁同步电机控制装置50，利用随机周期的正弦波获取高频电压，进而采样得到高频电流，进一步地，使高频电流趋近于0，获取永磁同步电机的转子角速度，对转子角速度求导得到永磁同步电机的转子位置。采用本发明的技术方案，基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，一方面，提供了一种可靠且低成本的无传感器的转子位置估计方法，另一方面，有效地解决了高频注入噪音问题，适用于对噪音要求较高的场合。
在本发明的一个实施例中，优选地，处理器504，具体用于执行计算机程序以：获取随机状态数；当随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；当随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
在该实施例中，随机信号发生器生成随机状态数“0”与“1”，随机状态数“0”对应第一周期的正弦波，随机状态数“1”对应第二周期的正弦波。进一步地，采样得到第一高频电流或者第二高频电流，即基于随机频率(随机周期)正弦波电压注入进行永磁同步电机转子位置的估计，降低高频电流产生的噪音问题。
在本发明的一个实施例中，优选地，第一高频电压为
Figure BDA0001829423370000111
其中，
Figure BDA0001829423370000112
表示第一高频电压，Vc0表示第一周期的正弦波的幅值，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二高频电压为
Figure BDA0001829423370000113
其中，
Figure BDA0001829423370000114
表示第二高频电压，Vc1表示第二周期的正弦波的幅值，θ1表示第二周期的正弦波的角度值；Vc0、Vc1、第一周期对应的第一频率、第二周期对应的第二频率满足：Vc0/第一频率＝Vc1/第二频率。
在该实施例中，第一周期的正弦波的角度值为θ0，θ0的0°到360°的周期为第一周期，第一周期的正弦波输出的高频电压为第一高频电压，第二周期的正弦波的角度值为θ1，θ1的0°到360°的周期为第二周期，第二周期的正弦波输出的高频电压为第二高频电压，能够精准地得到第一高频电压和第二高频电压。
在本发明的一个实施例中，优选地，处理器504，还用于执行计算机程序以：按照第一预设公式对第一高频电流进行解调，或者按照第二预设公式对第二高频电流进行解调；其中，第一预设公式为
Figure BDA0001829423370000115
Figure BDA0001829423370000116
表示解调后的第一高频电流，
Figure BDA0001829423370000117
表示解调前的第一高频电流，θ0表示第一周期的正弦波的角度值；第二预设公式为
Figure BDA0001829423370000121
Figure BDA0001829423370000122
表示解调后的第二高频电流，
Figure BDA0001829423370000123
表示解调前的第二高频电流，θ1表示第二周期的正弦波的角度值。
在该实施例中，在根据采样得到的高频电流获取永磁同步电机的转子位置之前，对高频电流进行解调，进而获取准确的电流值。具体地，随机状态数“0”下乘以对应频率下的解调信号sinθ0，随机状态数“1”下乘以对应频率下的解调信号sinθ1。
在本发明的一个实施例中，优选地，处理器504，具体用于执行计算机程序以：使高频电流趋近于0安培，获得转子角速度；对转子角速度求导，得到转子位置。
在该实施例中，锁相环通过PI调节器使解调后的高频电流趋近于0安培，获得转子角速度，对转子角速度求导得到转子位置，实现对转子位置的精准且低成本的估计。
图6示出了本发明的一个具体实施例的永磁同步电机控制***的示意框图。其中，永磁同步电机控制***包括：
速度指令生成模块602，用于产生电机速度控制指令；
速度控制模块604，通过电机速度控制指令中的给定转速Vref与反馈速度Vfdb的差值Verr，产生转矩指令Tasr；
电流控制模块606，通过转矩指令Tasr与反馈电流Ifdb，产生电压指令U注入电机马达610；
高频信号注入模块608，用于生成高频信号注入电机马达610；
位置估算模块612，用于检测反馈电流Ifdb的高频分量，进行电机位置θ的估算，输出给速度运算模块614。
本发明第三方面的实施例，提出了一种永磁同步电机，包括上述任一实施例的永磁同步电机控制装置。
本发明提供的永磁同步电机，包括上述任一实施例的永磁同步电机控制装置，因此该永磁同步电机包括上述任一实施例的永磁同步电机控制装置的全部有益效果。
本发明第四方面的实施例，提出了一种洗衣机，包括上述任一实施例的永磁同步电机控制装置；和/或上述任一实施例的永磁同步电机。
本发明提供的洗衣机，包括上述任一实施例的永磁同步电机控制装置；和/或上述任一实施例的永磁同步电机，因此该洗衣机包括上述任一实施例的永磁同步电机控制装置和/或永磁同步电机的全部有益效果。
在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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保护范围之内。

Claims (12)

1.一种永磁同步电机控制方法，其特征在于，包括：
利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；
根据所述高频电流获取所述永磁同步电机的转子角速度，进而获取所述永磁同步电机的转子位置。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流，具体包括：
获取随机状态数；
当所述随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；
当所述随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
3.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，
所述第一高频电压为
Figure FDA0001829423360000011
Figure FDA0001829423360000012
表示所述第一高频电压，Vc0表示所述第一周期的正弦波的幅值，θ0表示所述第一周期的正弦波的角度值；
所述第二高频电压为
Figure FDA0001829423360000013
Figure FDA0001829423360000014
表示所述第二高频电压，Vc1表示所述第二周期的正弦波的幅值，θ1表示所述第二周期的正弦波的角度值；
Vc0、Vc1、所述第一周期对应的第一频率、所述第二周期对应的第二频率满足：Vc0/所述第一频率＝Vc1/所述第二频率。
4.根据权利要求2所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，在根据所述高频电流获取所述永磁同步电机的转子角速度，进而获取所述永磁同步电机的转子位置之前，还包括：
按照第一预设公式对所述第一高频电流进行解调，或者按照第二预设公式对所述第二高频电流进行解调；
其中，所述第一预设公式为
Figure FDA0001829423360000015
Figure FDA0001829423360000016
表示解调后的所述第一高频电流，
Figure FDA0001829423360000021
表示解调前的所述第一高频电流，θ0表示所述第一周期的正弦波的角度值；
所述第二预设公式为
Figure FDA0001829423360000022
Figure FDA0001829423360000023
表示解调后的所述第二高频电流，
Figure FDA0001829423360000024
表示解调前的所述第二高频电流，θ1表示所述第二周期的正弦波的角度值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，所述根据所述高频电流获取所述永磁同步电机的转子角速度，进而获取所述永磁同步电机的转子位置，具体包括：
使所述高频电流趋近于0安培，获得所述转子角速度；
对所述转子角速度求导，得到所述转子位置。
6.一种永磁同步电机控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以：
利用随机周期的正弦波获取高频电压，并采样得到高频电流；以及根据所述高频电流获取所述永磁同步电机的转子角速度，进而获取所述永磁同步电机的转子位置。
7.根据权利要求6所述的永磁同步电机控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于执行所述计算机程序以：
获取随机状态数；
当所述随机状态数为“0”时，利用第一周期的正弦波输出第一高频电压，并采样得到第一高频电流；
当所述随机状态数为“1”时，利用第二周期的正弦波输出第二高频电压，并采样得到第二高频电流。
8.根据权利要求7所述的永磁同步电机控制装置，其特征在于，
所述第一高频电压为
Figure FDA0001829423360000025
Figure FDA0001829423360000026
表示所述第一高频电压，Vc0表示所述第一周期的正弦波的幅值，θ0表示所述第一周期的正弦波的角度值；
所述第二高频电压为
Figure FDA0001829423360000031
Figure FDA0001829423360000032
表示所述第二高频电压，Vc1表示所述第二周期的正弦波的幅值，θ1表示所述第二周期的正弦波的角度值；
Vc0、Vc1、所述第一周期对应的第一频率、所述第二周期对应的第二频率满足：Vc0/所述第一频率＝Vc1/所述第二频率。
9.根据权利要求7所述的永磁同步电机控制装置，其特征在于，所述处理器，还用于执行所述计算机程序以：
按照第一预设公式对所述第一高频电流进行解调，或者按照第二预设公式对所述第二高频电流进行解调；
其中，所述第一预设公式为
Figure FDA0001829423360000033
Figure FDA0001829423360000034
表示解调后的所述第一高频电流，
Figure FDA0001829423360000035
表示解调前的所述第一高频电流，θ0表示所述第一周期的正弦波的角度值；
所述第二预设公式为
Figure FDA0001829423360000036
Figure FDA0001829423360000037
表示解调后的所述第二高频电流，
Figure FDA0001829423360000038
表示解调前的所述第二高频电流，θ1表示所述第二周期的正弦波的角度值。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的永磁同步电机控制装置，其特征在于，所述处理器，具体用于执行所述计算机程序以：
使所述高频电流趋近于0安培，获得所述转子角速度；
对所述转子角速度求导，得到所述转子位置。
11.一种永磁同步电机，其特征在于，包括：
如权利要求6至10中任一项所述的永磁同步电机控制装置。
12.一种洗衣机，其特征在于，包括：
如权利要求6至10中任一项所述的永磁同步电机控制装置；和/或
如权利要求11所述的永磁同步电机。
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GUOQIANG ZHANG 等: "Pseudo-Random High-Frequency Sinusoidal Voltage Injection Based Sensorless Control for IPMSM Drives", 《2018 INTERNATIONAL POWER ELECTRONICS CONFERENCE (IPEC-NIIGATA 2018 -ECCE ASIA)》 *

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