CN112039392B - 电机控制方法、装置、设备及计算机可读介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电机控制方法、装置、设备及计算机可读介质。该方法包括：检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；利用目标电压标量控制待控制电机运行。本申请解决了磁链观测角度不准确的问题，确保了同步磁阻电机在高速弱磁区运行的高鲁棒性，能够使同步磁阻电机在高速弱磁阶段稳定运行。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机控制方法、装置、设备及计算机可读介质。
背景技术
同步磁阻电动机(Synchronous Reluctance Motor，简称SynRM)是一种遵循磁阻最小路径闭合原理，通过转子在不同位置引起的磁阻变化产生磁拉力(即磁阻转矩)驱动电动机旋转的新型的交流电动机，具有结构简单、坚固耐用、效率高、调速范围广、成本较低等优点。相比于永磁同步电机，同步磁阻电机没有永磁体，成本较低，容易弱磁，且更能适应高速运行。因而，同步磁阻电机在水泵、风机等工业领域场合有着良好的应用前景。同步磁阻电动机如何在高速弱磁状态下稳定运行一直是本领域关注较多的研究方向。
目前，相关技术中，通常采用电流磁链观测算法的控制策略，当磁阻电机处于高速弱磁运行时，通常结合超前角弱磁控制策略。超前角弱磁理论是通过控制定子中的直轴电流分量达到弱磁增速的目的。通过d轴电流分量和q轴电流分量Id、Iq的电流分配，在需要弱磁升速时，适当增加旋转角θ，即θ+Δθ，可增加d轴分量，减弱气隙磁通，达到弱磁扩速的目的。利用检测电机端电压与直流侧电压的误差，经过比例积分控制器的运算来调节超前角的大小。但是随着弱磁深度的增加，弱磁角度的超前会引起磁链观测角度不准的问题，也易导致无法跟踪给定电流，从而造成电机失步停机。还有相关技术中采用查表法结合弱磁调节器的控制方法，该弱磁控制策略虽然能使电机在高速弱磁区动态响应良好，但该方法也只适用于永磁同步磁阻电机，并不适用于同步磁阻电机。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请提供了一种电机控制方法、装置、设备及计算机可读介质，以解决电机在高速弱磁状态下磁链观测角度不准确，从而易失步停机的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，本申请提供了一种电机控制方法，包括：检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；利用目标电压标量控制待控制电机运行。
可选地，在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量包括：获取待控制电机的转子在第一时刻的旋转角度和第一时刻的电机频率，第一时刻为检测到第一电压大于电压阈值的时刻；利用旋转角度和电机频率确定标量角度，标量角度用于计算电压标量；获取标量角度的正弦值、余弦值及第一电压的电压矢量的幅值；计算幅值与余弦值的乘积，得到第一电压标量，并计算幅值与正弦值的乘积，得到第二电压标量，第一电压标量用于表示α轴的电压，第二电压标量用于表示β轴的电压，α轴和β轴为静止坐标系下的坐标轴，α轴与β轴垂直，目标电压标量包括第一电压标量和第二电压标量。
可选地，利用目标电压标量控制待控制电机运行包括：将第一电压标量和第二电压标量作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
可选地，在检测到第一电压小于等于电压阈值的情况下，该方法还包括按照如下方式控制待控制电机运行：在旋转坐标系下采用电流模型确定第一定子磁链，并在静止坐标系下采用电压模型确定第二定子磁链，电流模型是在静止坐标系下生成的，电压模型是在旋转坐标系下生成的；对第一定子磁链的坐标进行克拉克变换，得到静止坐标系下的第一定子磁链；计算静止坐标系下的第一定子磁链与第二定子磁链的差值，得到电压模型和电流模型的磁链误差；通过比例积分控制器对电压模型进行调节，以消除磁链误差；基于电流模型和误差消除后的电压模型对待控制电机进行控制。
可选地，该方法还包括：通过待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流；利用第一电流计算第一实际电压和第二实际电压，第一实际电压和第二实际电压为静止坐标系下的电压值；将第一实际电压和第二实际电压作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
可选地，通过待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流包括：获取三相电流；将三相电流的坐标进行克拉克变换，得到静止坐标系下的三相电流；将静止坐标系下的三相电流的坐标进行派克变换，得到旋转坐标系下的第一电流。
可选地，利用第一电流计算第一实际电压和第二实际电压包括：获取通过最大转矩电流比控制策略得到的目标电流；计算第一电流与目标电流的电流差值；通过比例积分控制器的调节，以在消除电流差值后得到旋转坐标系下的第一过渡电压和第二过渡电压，过渡电压表示比例积分控制器得到的、转换为静止坐标系下的电压之前的电压；对第一过渡电压和第二过渡电压进行逆派克变换，得到静止坐标系下的第一实际电压和第二实际电压。
根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种电机控制装置，包括：电压检测模块，用于检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；电压标量构造模块，用于在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；电机控制模块，用于利用目标电压标量控制待控制电机运行。
根据本申请实施例的另一方面，本申请提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。
根据本申请实施例的另一方面，本申请还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行上述的方法。
本申请实施例提供的上述技术方案与相关技术相比具有如下优点：
本申请技术方案为检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；利用目标电压标量控制待控制电机运行。本申请解决了磁链观测角度不准确的问题，确保了同步磁阻电机在高速弱磁区运行的高鲁棒性，能够使同步磁阻电机在高速弱磁阶段稳定运行。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本申请实施例提供的一种可选的电机控制方法硬件环境示意图；
图2为根据本申请实施例提供的一种可选的电机控制方法流程图；
图3为根据本申请实施例提供的一种可选的电机控制装置框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
相关技术中，通常采用电流磁链观测算法的控制策略，当磁阻电机处于高速弱磁运行时，通常结合超前角弱磁控制策略。超前角弱磁理论是通过控制定子中的直轴电流分量达到弱磁增速的目的。通过d轴电流分量和q轴电流分量Id、Iq的电流分配，在需要弱磁升速时，适当增加旋转角θ，即θ+Δθ，可增加d轴分量，减弱气隙磁通，达到弱磁扩速的目的。利用检测电机端电压与直流侧电压的误差，经过比例积分控制器的运算来调节超前角的大小。但是随着弱磁深度的增加，弱磁角度的超前会引起磁链观测角度不准的问题，也易导致无法跟踪给定电流，从而造成电机失步停机。还有相关技术中采用查表法结合弱磁调节器的控制方法，该弱磁控制策略虽然能使电机在高速弱磁区动态响应良好，但该方法也只适用于永磁同步磁阻电机，并不适用于同步磁阻电机。
为了解决背景技术中提及的问题，根据本申请实施例的一方面，提供了一种电机控制方法的实施例。
可选地，在本申请实施例中，上述电机控制方法可以应用于如图1所示的由终端101和服务器103所构成的硬件环境中。如图1所示，服务器103通过网络与终端101进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务，可在服务器上或独立于服务器设置数据库105，用于为服务器103提供数据存储服务，上述网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网，终端101包括但不限于电机控制设备、计算机等。
本申请实施例中的一种电机控制方法可以由服务器103来执行，还可以是由服务器103和终端101共同执行，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S202，检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态。
本申请实施例中，上述待控制电机可以是同步磁阻电机，同步磁阻电机没有永磁体，成本较低，容易弱磁，且更能适应高速运行。当电机运转以后，会在绕组里产生感应电动势，随着转速的提高，感应电动势也在提高。如果输入电压不能超过感应电动势，绕组的电流就会下降，输出的电磁力矩也就会下降，如果这时候还要保持一定的力矩，就要让输入电压超前感应电动势，此时就需要弱磁控制来实现。而当电机在弱磁状态下高速运行时，若磁链观测角度不准确，导致稳定性不佳则容易失步停机，由此，电机在弱磁状态下需要更加稳定的控制策略。
本申请实施例中，首先可以通过检测器件、感应器件实时检测电机的电压，即上述第一电压，电机的电压可以表征电机的运行状态，例如，当电机的电压小于等于额定电压或其他电压阈值时，此时电机还未弱磁，而当电机的电压高于额定电压或其他电压阈值时，此时电机进入弱磁状态，高速过负载运行。检测器件、感应器件可以是电压传感器、电压检测仪等。
步骤S204，在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压。
本申请实施例中，上述电压阈值可以是额定电压，作为优选，可以设定0.95倍额定电压为该电压阈值，从而减小电机升速过程中及高速运转状态下失步停机的风险。
本申请实施例中，当同步磁阻电机弱磁运行时，可以构造电压标量，进而可以将同步磁阻电机的控制策略由矢量控制切换为电压标量控制，由于从矢量控制切换为了电压标量控制，能够避免磁阻电机深度弱磁时无位置观测不够精准的问题，进而确保了同步磁阻电机在高速弱磁区运行的高鲁棒性，使得电机在高速过负载阶段可以稳定运行。
步骤S206，利用目标电压标量控制待控制电机运行。
可选地，利用目标电压标量控制待控制电机运行包括：将第一电压标量和第二电压标量作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
本申请实施例中，可以将构造的目标电压标量作为空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)的输入，利用空间矢量脉宽调制算法控制逆变器开关管的导通和关断，进而调节电机转速。空间矢量脉宽调制算法是以三相对称正弦波电压供电时三相对称电动机定子理想磁链圆为参考标准，以三相逆变器不同开关模式作适当的切换，从而形成PWM波，以所形成的实际磁链矢量来追踪其准确的磁链圆，进而控制电机的转速。在应用于水泵、风机、油泵等工业领域均能保证电机在弱磁状态下稳定运行。
采用本申请技术方案，可以解决磁链观测角度不准确的问题，确保同步磁阻电机在高速弱磁区运行的高鲁棒性，进而使同步磁阻电机在高速弱磁阶段稳定运行。
本申请提供一种构造电压标量的方法，下面对该方法进行详细说明。
可选地，步骤S204在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量可以包括以下步骤：
步骤1，获取待控制电机的转子在第一时刻的旋转角度和第一时刻的电机频率，第一时刻为检测到第一电压大于电压阈值的时刻；
步骤2，利用旋转角度和电机频率确定标量角度，标量角度用于计算电压标量；
步骤3，获取标量角度的正弦值、余弦值及第一电压的电压矢量的幅值；
步骤4，计算幅值与余弦值的乘积，得到第一电压标量，并计算幅值与正弦值的乘积，得到第二电压标量，第一电压标量用于表示α轴的电压，第二电压标量用于表示β轴的电压，α轴和β轴为静止坐标系下的坐标轴，α轴与β轴垂直，目标电压标量包括第一电压标量和第二电压标量。
本申请实施例中，在电机未处于弱磁状态的情况下采用矢量控制的方式控制电机运行，在电机进入弱磁状态的情况下可以切换为标量控制，构造上述目标电压标量即可以获取由矢量控制切换为标量控制时转子的旋转角θ0和电机频率f0，此时也为检测到电机电压大于电压阈值的时刻。通过公式θ′＝θ0+2πf0计算标量角度θ′，再根据公式Eα＝Escosθ′，Eβ＝Essinθ′确定表示α轴分量的电压Eα和表示β轴分量的电压Eβ，即上述第一电压标量和第二电压标量，其中，Es为电机电压的电压矢量的幅值。
第一电压标量Eα和第二电压标量Eβ满足电压限制条件：
其中，Udc表示母线电压值，k为稳定系数，作为优选，为了防止电机退磁，系数k可以设置为0.7～0.8之间。
本申请还提供一种控制电机在弱磁前运行的方法，下面对该方法进行详细说明。
可选地，在检测到第一电压小于等于电压阈值的情况下，该方法还包括按照如下方式控制待控制电机运行：
步骤1，在旋转坐标系下采用电流模型确定第一定子磁链，并在静止坐标系下采用电压模型确定第二定子磁链，电流模型是在静止坐标系下生成的，电压模型是在旋转坐标系下生成的；
步骤2，对第一定子磁链的坐标进行克拉克变换，得到静止坐标系下的第一定子磁链；
步骤3，计算静止坐标系下的第一定子磁链与第二定子磁链的差值，得到电压模型和电流模型的磁链误差；
步骤4，通过比例积分控制器对电压模型进行调节，以消除磁链误差；
步骤5，基于电流模型和误差消除后的电压模型对待控制电机进行控制。
本申请实施例中，电流模型的表达式可以是：
其中，uα、uβ为静止坐标系(α-β坐标系)下的定子电压，iα、iβ为静止坐标系下的电流，ψα、ψβ为静止坐标系下的磁链分量。在旋转坐标系下采用电流模型得到上述第一定子磁链后，经过克拉克变换(Clark)得到上述静止坐标系下的磁链分量ψα、ψβ，ψα、ψβ即为上述静止坐标系下的第一定子磁链，其中，Rs为定子电阻值。
本申请实施例中，电压模型的表达式可以是：
其中，id、iq为旋转坐标系(d-q坐标系)下的电流，ψd、ψq为寻转坐标系下的磁链分量，Ld、Lq为轴电感。
可以在静止坐标系下通过电压模型确定第二定子磁链，进而计算上述第一定子磁链与第二定子磁链的差值，得到电压模型和电流模型的磁链误差，再通过比例积分控制器(PI控制器)对电压模型进行反馈调节，以消除磁链误差，进而可以通过电流模型和误差消除后的电压模型对待控制电机进行控制。
可选地，在低速下磁链观测可以主要由电流模型完成，在中高速下可以主要由电压模型完成定子磁链的观测，通过调节PI参数来实现电流模型和电压模型的平滑过渡。即在低速下PI参数中比例系数较大，此时以电流模型为主；在中高速情况下，PI参数中的比例系数和积分系数较小，此时以电压模型为主。
可选地，该控制电机在弱磁前运行的方法还可以包括以下步骤：
步骤1，通过待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流；
步骤2，利用第一电流计算第一实际电压和第二实际电压，第一实际电压和第二实际电压为静止坐标系下的电压值；
步骤3，将第一实际电压和第二实际电压作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
可选地，上述通过待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流还可以包括：
步骤11，获取三相电流；
步骤12，将三相电流的坐标进行克拉克变换，得到静止坐标系下的三相电流；
步骤13，将静止坐标系下的三相电流的坐标进行派克变换，得到旋转坐标系下的第一电流。
可选地，上述利用第一电流计算第一实际电压和第二实际电压还可以包括：
步骤21，获取通过最大转矩电流比控制策略得到的目标电流；
步骤22，计算第一电流与目标电流的电流差值；
步骤23，通过比例积分控制器的调节，以在消除电流差值后得到旋转坐标系下的第一过渡电压和第二过渡电压，过渡电压表示比例积分控制器得到的、转换为静止坐标系下的电压之前的电压；
步骤24，对第一过渡电压和第二过渡电压进行逆派克变换，得到静止坐标系下的第一实际电压和第二实际电压。
本申请实施例中，可以由电流传感器检测三相电流ia、ib、ic，即上述第一电流，经过Clark变换得到静止坐标系下电流iα、iβ，随后经过Park变换得到旋转坐标系下电流id、iq。电流id、iq用于与给定d、q轴电流
进行比较，得到电流差值，再经过PI调节器基于电流差值进行调整，得到d、q轴实时电压，此时的d、q轴实时电压即为上述第一过渡电压和第二过渡电压，对第一过渡电压和第二过渡电压进行逆Park变换后得到uα、uβ。uα、uβ即为上述第一实际电压和第二实际电压。最后将第一实际电压和第二实际电压作为空间矢量脉宽调制算法(SVPWM)的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
给定d、q轴电流
可以采用以下方式得到：
通过电压电流磁链观测器估算出磁链ψs、角度θ和转速ω，将给定转速ωref与反馈的速度ω作差，经过PI调节得到转矩指令输入。随后经过最大转矩电流比控制(MTPA)的最优电流分配得到d-q轴给定电流
和
本申请技术方案为检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；利用目标电压标量控制待控制电机运行。本申请解决了磁链观测角度不准确的问题，确保了同步磁阻电机在高速弱磁区运行的高鲁棒性，能够使同步磁阻电机在高速弱磁阶段稳定运行。
根据本申请实施例的又一方面，如图3所示，提供了一种电机控制装置，包括：电压检测模块301，用于检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；电压标量构造模块303，用于在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；电机控制模块305，用于利用目标电压标量控制待控制电机运行。
需要说明的是，该实施例中的电压检测模块301可以用于执行本申请实施例中的步骤S202，该实施例中的电压标量构造模块303可以用于执行本申请实施例中的步骤S204，该实施例中的电机控制模块305可以用于执行本申请实施例中的步骤S206。
此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。
可选地，该电压标量构造模块，还用于：获取待控制电机的转子在第一时刻的旋转角度和第一时刻的电机频率，第一时刻为检测到第一电压大于电压阈值的时刻；利用旋转角度和电机频率确定标量角度，标量角度用于计算电压标量；获取标量角度的正弦值、余弦值及第一电压的电压矢量的幅值；计算幅值与余弦值的乘积，得到第一电压标量，并计算幅值与正弦值的乘积，得到第二电压标量，第一电压标量用于表示α轴的电压，第二电压标量用于表示β轴的电压，α轴和β轴为静止坐标系下的坐标轴，α轴与β轴垂直，目标电压标量包括第一电压标量和第二电压标量。
可选地，该电机控制模块，还用于：将第一电压标量和第二电压标量作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
可选地，该电机控制装置，还包括：电压电流磁链观测模块，用于在旋转坐标系下采用电流模型确定第一定子磁链，并在静止坐标系下采用电压模型确定第二定子磁链，电流模型是在静止坐标系下生成的，电压模型是在旋转坐标系下生成的；对第一定子磁链的坐标进行克拉克变换，得到静止坐标系下的第一定子磁链；计算静止坐标系下的第一定子磁链与第二定子磁链的差值，得到电压模型和电流模型的磁链误差；通过比例积分控制器对电压模型进行调节，以消除磁链误差；基于电流模型和误差消除后的电压模型对待控制电机进行控制。
可选地，该电压电流磁链观测模块，还用于：通过待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流；利用第一电流计算第一实际电压和第二实际电压，第一实际电压和第二实际电压为静止坐标系下的电压值；将第一实际电压和第二实际电压作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用脉宽调制波调节待控制电机的电机转速。
可选地，该电压电流磁链观测模块，还用于：获取三相电流；将三相电流的坐标进行克拉克变换，得到静止坐标系下的三相电流；将静止坐标系下的三相电流的坐标进行派克变换，得到旋转坐标系下的第一电流。
可选地，该电压电流磁链观测模块，还用于：获取通过最大转矩电流比控制策略得到的目标电流；计算第一电流与目标电流的电流差值；通过比例积分控制器的调节，以在消除电流差值后得到旋转坐标系下的第一过渡电压和第二过渡电压，过渡电压表示比例积分控制器得到的、转换为静止坐标系下的电压之前的电压；对第一过渡电压和第二过渡电压进行逆派克变换，得到静止坐标系下的第一实际电压和第二实际电压。
根据本申请实施例的又一方面还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述步骤。
上述计算机设备中的存储器、处理器通过通信总线和通信接口进行通信。所述通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegratedCircuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
根据本申请实施例的又一方面还提供了一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质。
可选地，在本申请实施例中，计算机可读介质被设置为存储用于所述处理器执行以下步骤的程序代码：
检测待控制电机的第一电压，第一电压用于表示待控制电机的运行状态；
在检测到第一电压大于电压阈值的情况下，构造与第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，电压阈值为待控制电机进入弱磁状态的临界电压；
利用目标电压标量控制待控制电机运行。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
本申请实施例在具体实现时，可以参阅上述各个实施例，具有相应的技术效果。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种电机控制方法，其特征在于，包括：
检测待控制电机的第一电压，其中，所述第一电压用于表示所述待控制电机的运行状态；
在检测到所述第一电压大于电压阈值的情况下，构造与所述第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，其中，所述电压阈值为所述待控制电机进入弱磁状态的临界电压；
利用所述目标电压标量控制所述待控制电机运行；
所述在检测到所述第一电压大于电压阈值的情况下，构造与所述第一电压的电压矢量对应的目标电压标量包括：
获取所述待控制电机的转子在第一时刻的旋转角度和所述第一时刻的电机频率，其中，所述第一时刻为检测到所述第一电压大于所述电压阈值的时刻；
利用所述旋转角度和所述电机频率确定标量角度，其中，所述标量角度用于计算电压标量；
获取所述标量角度的正弦值、余弦值及所述第一电压的所述电压矢量的幅值；
计算所述幅值与所述余弦值的乘积，得到第一电压标量，并计算所述幅值与所述正弦值的乘积，得到第二电压标量，其中，所述第一电压标量用于表示α轴的电压，所述第二电压标量用于表示β轴的电压，所述α轴和所述β轴为静止坐标系下的坐标轴，所述α轴与所述β轴垂直，所述目标电压标量包括所述第一电压标量和所述第二电压标量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述目标电压标量控制所述待控制电机运行包括：
将所述第一电压标量和所述第二电压标量作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用所述脉宽调制波调节所述待控制电机的电机转速。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到所述第一电压小于等于所述电压阈值的情况下，所述方法还包括按照如下方式控制所述待控制电机运行：
在旋转坐标系下采用电流模型确定第一定子磁链，并在所述静止坐标系下采用电压模型确定第二定子磁链，其中，所述电流模型是在所述静止坐标系下生成的，所述电压模型是在所述旋转坐标系下生成的；
对所述第一定子磁链的坐标进行克拉克变换，得到所述静止坐标系下的所述第一定子磁链；
计算所述静止坐标系下的所述第一定子磁链与所述第二定子磁链的差值，得到所述电压模型和所述电流模型的磁链误差；
通过比例积分控制器对所述电压模型进行调节，以消除所述磁链误差；
基于所述电流模型和误差消除后的所述电压模型对所述待控制电机进行控制。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流；
利用所述第一电流计算第一实际电压和第二实际电压，其中，所述第一实际电压和所述第二实际电压为所述静止坐标系下的电压值；
将所述第一实际电压和所述第二实际电压作为空间矢量脉宽调制策略的输入，生成脉宽调制波，以利用所述脉宽调制波调节所述待控制电机的电机转速。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述待控制电机的三相电流获取旋转坐标系下的第一电流包括：
获取所述三相电流；
将所述三相电流的坐标进行克拉克变换，得到所述静止坐标系下的所述三相电流；
将所述静止坐标系下的所述三相电流的坐标进行派克变换，得到所述旋转坐标系下的所述第一电流。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用所述第一电流计算第一实际电压和第二实际电压包括：
获取通过最大转矩电流比控制策略得到的目标电流；
计算所述第一电流与所述目标电流的电流差值；
通过所述比例积分控制器的调节，以在消除所述电流差值后得到所述旋转坐标系下的第一过渡电压和第二过渡电压，其中，过渡电压表示所述比例积分控制器得到的、转换为所述静止坐标系下的电压之前的电压；
对所述第一过渡电压和所述第二过渡电压进行逆派克变换，得到所述静止坐标系下的所述第一实际电压和所述第二实际电压。
7.一种电机控制装置，其特征在于，包括：
电压检测模块，用于检测待控制电机的第一电压，其中，所述第一电压用于表示所述待控制电机的运行状态；
电压标量构造模块，用于在检测到所述第一电压大于电压阈值的情况下，构造与所述第一电压的电压矢量对应的目标电压标量，其中，所述电压阈值为所述待控制电机进入弱磁状态的临界电压；
电机控制模块，用于利用所述目标电压标量控制所述待控制电机运行；
所述电压标量构造模块，具体用于：
获取所述待控制电机的转子在第一时刻的旋转角度和所述第一时刻的电机频率，其中，所述第一时刻为检测到所述第一电压大于所述电压阈值的时刻；
利用所述旋转角度和所述电机频率确定标量角度，其中，所述标量角度用于计算电压标量；
获取所述标量角度的正弦值、余弦值及所述第一电压的所述电压矢量的幅值；
计算所述幅值与所述余弦值的乘积，得到第一电压标量，并计算所述幅值与所述正弦值的乘积，得到第二电压标量，其中，所述第一电压标量用于表示α轴的电压，所述第二电压标量用于表示β轴的电压，所述α轴和所述β轴为静止坐标系下的坐标轴，所述α轴与所述β轴垂直，所述目标电压标量包括所述第一电压标量和所述第二电压标量。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至6任一项所述的方法的步骤。
9.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至6任一所述方法。
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