CN105450098A - 速度波动抑制方法、控制装置和压缩机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁同步电机的速度波动抑制方法,包括以下步骤:获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据目标转速和反馈转速计算永磁同步电机的波动转速;对波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,并将补偿速度叠加到永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速;根据当前控制周期的给定转速对永磁同步电机进行控制以抑制永磁同步电机的转速波动。该抑制方法通过对波动速度进行迭代学习控制获得补偿速度以对速度环的给定速度进行修正,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制。本发明还公开了一种永磁同步电机的控制装置和具有其的压缩机控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及PMSM(PermanentMagnetSynchronousMotor,永磁同步电机)控制技术领域,特别涉及一种永磁同步电机的速度波动抑制方法、一种永磁同步电机的控制装置以及一种具有该永磁同步电机的控制装置的压缩机控制系统。
背景技术
永磁同步电机在低频运行时由于负载不平衡使得速度产生较大波动,从而给整个系统带来噪音和振动,影响系统的可靠性,并降低用户使用的舒适性,因此,需要对永磁同步电机的速度波动进行抑制。
相关技术中,永磁同步电机的控制技术中存在以下问题:
1、以经典控制理论为基础的双闭环控制为了使电流环能够跟踪电流指令,通常将电流环的带宽设置较高,转速环的带宽设置较低,永磁同步电机在低频段的转速波动可以通过调节转速环带宽实现,但这将削弱系统在中频段和高频段的性能,因此可以采用基于经典控制理论的前馈控制方法等来抑制速度波动。但该类控制方法需要获得控制系统的详细模型以及永磁同步电机的参数,而在实际运行过程中,随着环境条件的变化,精确的模型很难获得,而且永磁同步电机本身为非线性多耦合系统,各项参数也会随着运行状况的变化而变化,系统不确定性因素多,因此将削弱对速度波动抑制的效果;
2、在速度电流双闭环控制系统中,实时采集当前运行周期的误差信号,并根据误差信号生成控制信号,由于生成的控制信号仅与系统当前运行周期的误差信号有关,而忽略了上一运行周期中误差信号对系统某些特性的影响;
3、采用力矩补偿、特定谐波消除等控制方法抑制速度波动,该类控制方法的算法实现较为复杂,系统可靠性比较低。
因此,需要对永磁同步电机的控制技术进行改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种永磁同步电机的速度波动抑制方法,通过对波动速度进行迭代学习控制来获得补偿速度以对速度环的给定速度进行修正,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制。
本发明的另一个目的在于提出一种永磁同步电机的控制装置。本发明的又一个目的在于提出一种压缩机控制系统。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了一种永磁同步电机的速度波动抑制方法,包括以下步骤:获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据所述目标转速和反馈转速计算所述永磁同步电机的波动转速;对所述波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,并将所述补偿速度叠加到所述永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速;根据所述当前控制周期的给定转速对所述永磁同步电机进行控制以抑制所述永磁同步电机的转速波动。
根据本发明实施例的永磁同步电机的速度波动抑制方法,通过对波动速度即目标转速与反馈转速之间的速度误差进行迭代学习控制以获得补偿速度,并根据补偿转速对永磁同步电机的给定转速进行修正,以及根据当前给定转速对永磁同步电机进行控制,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制。由于永磁同步电机的当前控制周期的给定转速是通过波动速度以及上一控制周期的给定转速获得,因此对系统的控制模型依赖性很低,而且控制简单可靠。
根据本发明的一个实施例,采用闭环P(Proportional,比例)型迭代算法对所述波动转速进行迭代学习控制。
根据本发明的一个实施例,对所述波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,具体包括:获取当前载波个数,并对所述当前载波个数进行判断;如果所述当前载波个数小于预设载波个数,则控制所述目标转速为所述上一控制周期的给定转速,并根据所述目标转速和所述反馈转速重新计算所述波动转速,以及对重新计算的所述波动转速进行比例计算以得到所述补偿转速;如果所述当前载波个数大于或等于所述预设载波个数,则停止对所述波动转速进行迭代学习控制。
根据本发明的一个实施例,通过位置观测器获取所述永磁同步电机的反馈转速。
为达到上述目的,本发明另一方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制装置,包括:波动转速计算模块,所述波动转速计算模块用于获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据所述目标转速和反馈转速计算所述永磁同步电机的波动转速;迭代学习控制模块,所述迭代学习控制模块用于对所述波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度;给定转速获取模块,所述给定转速获取模块用于将所述补偿速度叠加到所述永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速;控制模块,所述控制模块用于根据所述当前控制周期的给定转速对所述永磁同步电机进行控制以抑制所述永磁同步电机的转速波动。
根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置,通过对波动速度即目标转速与反馈转速之间的速度误差进行迭代学习控制以获得补偿速度,并根据补偿转速对永磁同步电机的给定转速进行修正,以及根据当前给定转速对永磁同步电机进行控制,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制。由于永磁同步电机的当前控制周期的给定转速是通过波动速度以及上一控制周期的给定转速获得,因此对系统的控制模型依赖性很低,而且控制简单可靠。
根据本发明的一个实施例,所述迭代学习控制模块采用闭环P型迭代算法对所述波动转速进行迭代学习控制。
根据本发明的一个实施例,所述迭代学习控制模块具体包括:获取模块,所述获取模块用于获取当前载波个数;控制子模块,所述控制子模块用于对所述当前载波个数进行判断,并在所述当前载波个数小于预设载波个数时,控制所述目标转速为所述上一控制周期的给定转速,并根据所述目标转速和所述反馈转速重新计算所述波动转速,以及对重新计算的所述波动转速进行比例计算以得到所述补偿转速,以及在所述当前载波个数大于或等于所述预设载波个数时,停止对所述波动转速进行迭代学习控制。
根据本发明的一个实施例,所述波动转速计算模块通过位置观测器获取所述永磁同步电机的反馈转速。
此外,本发明的实施例还提出了一种压缩机控制系统,其包括上述的永磁同步电机的控制装置。
本发明实施例的压缩机控制系统,通过永磁同步电机的控制装置实现对永磁同步电机的给定转速的修正,并根据当前给定转速对永磁同步电机进行控制,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制,而且控制简单可靠。由于本发明实施例的压缩机控制系统能够有效抑制永磁同步电机的速度波动,因而能够有效减小振动的产生,避免空调长期运行在振动较大的情况下而导致的裂管隐患,保证了空调的质量,同时提高了用户使用的舒适性。
附图说明
图1是现有的永磁同步电机的矢量控制系统在d轴目标电流时的控制原理框图。
图2是压缩机运行一个周期加载在永磁同步电机两端的负载波形。
图3是压缩机负载导致的速度波动示意图。
图4是根据本发明实施例的永磁同步电机的速度波动抑制方法的流程图。
图5是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的矢量控制图。
图6是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的速度波动抑制方法的流程图。
图7是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的速度波形图。
图8是根据本发明一个实施例的永磁同步电机的电磁转矩与负载转矩的波形图。
图9是根据本发明一个实施例的速度环的给定转速的波形图。
图10是根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
首先,先来简单描述一下现有技术中永磁同步电机的矢量控制系统。现有的永磁同步电机的矢量控制系统在d轴目标电流时的控制原理框图如图1所示,采用外环速度、内环电流的双闭环控制,其中,速度环一般设置较低的带宽,由永磁同步电机的运动学方程可知,当速度环的带宽过低时,永磁同步电机无法跟踪周期变化的负载转矩,永磁同步电机的速度存在较大的波动,从而使得系统产生较大的噪音和振动,影响系统的可靠性和使用寿命。例如,压缩机在进行周期性吸排气压力释放时,压缩机中永磁同步电机的负载转矩将随之周期性变化,由于较低的速度环带宽使得系统无法跟踪给定的速度信号,而周期性负载转矩又加剧了这一趋势,因此永磁同步电机存在较大的速度波动,从而使得压缩机产生明显的振动和噪音,降低了系统的可靠性。
由于压缩机负载在实际运行过程中与永磁同步电机的机械角度同步变化,因此,为了更加准确分析控制系统的性能,如图2所示,可以采集压缩机运行一个机械周期的负载波形,并将其转化为离散数据进行存储,在永磁同步电机运行过程中,通过实时查表加载,以较为真实的反应系统的运行状况。当在永磁同步电机的每个机械周期增加一个周期性正弦波负载,则速度波动如图3所示,可以看出速度波动在±300rpm/min,对于目标速度为600rpm/min的永磁同步电机,这样的速度波动明显是不可以接受的。因此,需要对永磁同步电机运行时的速度波动进行抑制。
另外,从系统可靠性角度来说,由于现有的双闭环控制系统的结构比较稳定,因此,希望能够在不改变原有控制结构的基础上来改善原有系统的输出,且控制算法应当简单可靠,易于实现。本发明实施例的永磁同步电机的速度波动抑制方法正是在现有的双闭环控制系统的基础上,通过对目标转速与反馈转速的速度误差进行迭代学习控制以对速度环的给定转速进行修正,从而实现对永磁同步电机的速度波动进行有效抑制。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的永磁同步电机的速度波动抑制方法、永磁同步电机的控制装置以及具有该永磁同步电机的控制装置的压缩机控制系统。
图4是根据本发明实施例的永磁同步电机的速度波动抑制方法的流程图。如图4所示,该永磁同步电机的速度波动抑制方法包括以下步骤:
S1,获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据目标转速和反馈转速计算永磁同步电机的波动转速。
在本发明的一个实施例中,如图5所示,通过位置观测器获取永磁同步电机的反馈转速。永磁同步电机的波动转速Δω等于目标转速ω*减去反馈转速ω。
值得注意的是,在对速度波动进行抑制的过程中,是通过对目标转速与反馈转速之间的速度误差进行迭代学习控制以获得补偿速度,并根据补偿转速获得速度环的给定转速,而速度环带宽和误差会影响到迭代学习控制实现的精度,并且低通滤波器会造成速度误差信号获取延时,因此,在进行迭代学习控制时,应尽可能获取高精度的速度信号。
S2,对波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,并将补偿速度叠加到永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速。
由于迭代学习控制仅是对速度环的给定转速进行修正,并未直接生成新的控制信号,因此,迭代学习控制的改善输出作用仍通过原系统实现,其中,转速环带宽决定了系统能否理想跟踪迭代学习控制生成的给定转速。
根据本发明的一个实施例,采用闭环P型迭代算法对波动转速进行迭代学习控制。
当迭代学习控制采用比例型控制时,转速环的给定转速幅值的修正与迭代学习控制参数和波动转速的幅值有关,实现较为简单,而且由于未引入微分,因此计算更加简单可靠。另外,迭代学习控制的开闭环结构决定了对给定转速进行修正的及时性,其中采用闭环结构更为及时,能够加快对速度波形抑制的速度,保证迭代学习控制的收敛性;对于选定学习增益进行收敛性分析,保证误差逐渐减小。
根据本发明的一个实施例,对波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度具体包括:获取当前载波个数,并对当前载波个数进行判断;如果当前载波个数小于预设载波个数,则控制目标转速为上一控制周期的给定转速,并根据目标转速和反馈转速重新计算波动转速,以及对重新计算的波动转速进行比例计算以得到补偿转速;如果当前载波个数大于或等于预设载波个数,则停止对波动转速进行迭代学习控制。
具体地,在对波动转速进行迭代学习控制过程中,迭代学习的周期可以为一个机械周期,其中,机械周期可以通过判断永磁同步电机的机械角度实现,但是当永磁同步电机的采用无位置传感器进行控制时,位置估算可能无法满足迭代学习控制的要求,而且系统本身存在一个载波周期的延时,因此,在本发明的实施例中,可以采用固定载波个数作为迭代学习的周期。由于波动转速关于给定转速近似对称,因此每一个给定转速对应固定载波个数。例如,载波频率可以为5kHz,目标转速可以为600rpm,每500个载波周期更新一次速度环的给定转速。
当迭代学习控制达到稳定状态时,为了节省系统控制资源,可以退出迭代学习控制,并保持当前的给定转速对永磁同步电机进行控制,系统稳定运行。通常,经过10次迭代学习控制即可实现对速度波动的有效抑制,因此,在本发明的实施例中,可以通过固定的迭代学习次数作为退出迭代学习控制的条件,即通过预设载波个数作为退出迭代学习控制的条件。
具体而言,在对波动转速进行迭代学习控制过程中,如果当前载波个数小于预设载波个数,则控制目标转速为上一控制周期的给定转速,并根据目标转速和反馈转速重新计算波动转速,以及对重新计算的波动转速进行比例计算以得到补偿转速,也就是说,以上一控制周期的给定转速作为目标转速来重新计算波动转速,并根据重新计算的波动转速来获取补偿转速;如果当前载波个数大于或等于预设载波个数,则退出迭代学习控制。
S3,根据当前控制周期的给定转速对永磁同步电机进行控制以抑制永磁同步电机的转速波动。
具体地,如图5所示,在永磁同步电机运行过程中,通过位置观测器获取永磁同步电机的反馈转速ω,根据反馈转速ω和目标转速ω*计算永磁同步电机的波动转速Δω=ω*-ω,通过闭环P型迭代算法对波动转速Δω进行处理以获得补偿速度ek+1,并与永磁同步电机的上一控制周期的给定转速ωd,k进行叠加以获得当前控制周期的给定转速ωd,k+1,并将其进行存储,同时根据当前控制周期的给定转速ωd,k+1对永磁同步电机进行控制。其中,波动转速Δω为速度环的给定转速的幅值和方向提供计算依据,针对不同的目标转速,所获得的速度环的给定转速是不同的。
从图5可以看出,迭代学习控制的加入未改变原系统控制结构,并且系统中的参数也无需做任何改变,使得系统保持了原有的稳定性。而且,在对速度波动抑制的过程中,当前控制周期的给定转速是通过对波动转速的迭代学习控制输出补偿转速,并与上一控制周期的给定转速进行叠加获得,因此,当前控制周期的给定转速的获取对原系统的控制模型的依赖性很低,无需获取精确的控制模型,通过波动转速来判断系统控制特性,估算系统对给定的目标转速的跟踪能力,并通过修改迭代学习控制的参数即可满足整个系统的稳定性要求。
进一步地,如图6所示,永磁同步电机的速度波动抑制包括以下步骤:
S101,等待进入载波周期。
S102,计算波动转速Δω。
S103,判断是否开始迭代学习。如果是,执行步骤S104;如果否,执行步骤S105。例如,在系统稳定运行后,当速度环的给定转速与反馈速度之间的误差不为0时,开始对波动转速进行迭代学习控制。
S104,读取当前载波周期的个数。
S105,给定转速ωd,k+1为目标转速ω*。
S106,判断是否是首次迭代学习。如果是,执行步骤S107;如果否,执行步骤S108。
S107,读取上一控制周期的给定转速ωd,k。
S108,目标转速ω*为上一控制周期的速度环的给定转速。
S109,生成新的给定转速ωd,k+1。
S110,存储新的给定转速ωd,k+1。
S111,改变速度环的给定转速。
如图7所示,在永磁同步电机运行过程中,在系统开始运行的2s后进入迭代学习,随着迭代学习次数的增加,速度波动逐渐减小,当经过6个迭代学习周期,速度波动有了明显的改善,并且从图8可以看出,系统输出的电磁转矩也逐渐接近负载转矩,其中曲线1为负载转矩,曲线2为电磁转矩。另外从图9可以看出,在进行迭代学习的过程中,转速环的给定速度被明显修正。
综上所述,本发明实施例的永磁同步电机的速度波动抑制方法,通过对波动速度即目标转速与反馈转速之间的速度误差进行迭代学习控制以获得补偿速度,并根据补偿转速对永磁同步电机的给定转速进行修正,以及根据当前给定转速对永磁同步电机进行控制,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制。由于永磁同步电机的当前控制周期的给定转速是通过波动速度以及上一控制周期的给定转速获得,因此对系统的控制模型依赖性很低,而且控制简单可靠。
图10是根据本发明实施例的永磁同步电机的控制装置的方框示意图。如图10所示,该永磁同步电机的控制装置包括:波动转速计算模块10、迭代学习控制模块20、给定转速获取模块30和控制模块40。
其中,波动转速计算模块10用于获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据目标转速和反馈转速计算永磁同步电机的波动转速,迭代学习控制模块20用于对波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,给定转速获取模块30用于将补偿速度叠加到永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速,控制模块40用于根据当前控制周期的给定转速对永磁同步电机进行控制以抑制永磁同步电机的转速波动。
在本发明的一个实施例中,如图5所示,波动转速计算模块10通过位置观测器获取永磁同步电机的反馈转速。永磁同步电机的波动转速Δω等于目标转速ω*减去反馈转速ω。
值得注意的是,在对速度波动进行抑制的过程中,是通过对目标转速与反馈转速之间的速度误差进行迭代学习控制以获得补偿速度,并根据补偿转速获得速度环的给定转速,而速度环带宽和误差会影响到迭代学习控制实现的精度,并且低通滤波器会造成速度误差信号获取延时,因此,在进行迭代学习控制时,应尽可能获取高精度的速度信号。
根据本发明的一个实施例,迭代学习控制模块20采用闭环P型迭代算法对波动转速进行迭代学习控制。
当迭代学习控制采用比例型控制时,转速环的给定转速幅值的修正与迭代学习控制参数和波动转速的幅值有关,实现较为简单,而且由于未引入微分,因此计算更加简单可靠。另外,迭代学习控制的开闭环结构决定了对给定转速进行修正的及时性,其中采用闭环结构更为及时,能够加快对速度波形抑制的速度,保证迭代学习控制的收敛性;对于选定学习增益进行收敛性分析,保证误差逐渐减小。
根据本发明的一个实施例,迭代学习控制模块20具体包括:获取模块和控制子模块(图中均未具体示出)。其中,获取模块用于获取当前载波个数。控制子模块用于对当前载波个数进行判断,并在当前载波个数小于预设载波个数时,控制目标转速为上一控制周期的给定转速,并根据目标转速和反馈转速重新计算波动转速,以及对重新计算的波动转速进行比例计算以得到补偿转速,以及在当前载波个数大于或等于预设载波个数时,停止对波动转速进行迭代学习控制。
具体地,在对波动转速进行迭代学习控制过程中,迭代学习的周期可以为一个机械周期,其中,机械周期可以通过判断永磁同步电机的机械角度实现,但是当永磁同步电机的采用无位置传感器进行控制时,位置估算可能无法满足迭代学习控制的要求,而且系统本身存在一个载波周期的延时,因此,在本发明的实施例中,可以采用固定载波个数作为迭代学习的周期。由于波动转速关于给定转速近似对称,因此每一个给定转速对应固定载波个数。例如,载波频率可以为5kHz,目标转速可以为600rpm,每500个载波周期更新一次速度环的给定转速。
当迭代学习控制达到稳定状态时,为了节省系统控制资源,可以退出迭代学习控制,并保持当前的给定转速对永磁同步电机进行控制,系统稳定运行。通常,进行10次迭代学习控制即可实现对速度波动的有效抑制,因此,在本发明的实施例中,通过固定的迭代学习次数作为退出迭代学习控制的条件,即通过预设载波个数作为退出迭代学习控制的条件。
具体而言,在对波动转速进行迭代学习控制过程中,如果当前载波个数小于预设载波个数,则控制目标转速为上一控制周期的给定转速,并根据目标转速和反馈转速重新计算波动转速,以及对重新计算的波动转速进行比例计算以得到补偿转速,也就是说,以上一控制周期的给定转速作为目标转速来重新计算波动转速,并根据重新计算的波动转速获取补偿转速;如果当前载波个数大于或等于预设载波个数,则退出迭代学习控制。
由于迭代学习控制仅是对速度环的给定转速进行修正,并未直接生成新的控制信号,因此,迭代学习控制的改善输出作用仍通过原系统实现,其中,转速环带宽决定了系统能否理想跟踪迭代学习控制生成的给定转速。
具体地,如图5所示,在永磁同步电机运行过程中,通过位置观测器获取永磁同步电机的反馈转速ω,波动转速计算模块10根据反馈转速ω和目标转速ω*计算永磁同步电机的波动转速Δω=ω*-ω,迭代学习控制模块20通过闭环P型迭代算法对波动转速Δω进行处理以获得补偿速度ek+1,给定转速获取模块30将补偿速度ek+1与永磁同步电机的上一控制周期的给定转速ωd,k进行叠加以获得当前控制周期的给定转速ωd,k+1,并将其进行存储,控制模块40根据当前控制周期的给定转速ωd,k+1对永磁同步电机进行控制以抑制永磁同步电机的转速波动。其中,波动转速Δω为速度环的给定转速的幅值和方向提供计算依据,针对不同的目标转速,所获得的速度环的给定转速是不同的。
从图5可以看出,迭代学习控制的加入未改变原系统控制结构,并且系统中的参数也无需做任何改变,使得系统保持了原有的稳定性。而且,在对速度波动抑制的过程中,当前控制周期的给定转速是通过对波动转速的迭代学习控制输出补偿转速,并与上一控制周期的给定转速进行叠加获得,因此,当前控制周期的给定转速的获取对原系统的控制模型的依赖性很低,无需获取精确的控制模型,通过速度误差来判断系统控制特性,估算系统对给定的目标转速的跟踪能力,并通过修改迭代学习控制的参数即可满足整个系统的稳定性要求。
进一步地,永磁同步电机的速度波动抑制过程如图6所示,这里不再赘述。
如图7所示,在永磁同步电机运行过程中,在系统开始运行的2s后进入迭代学习,随着迭代学习次数的增加,速度波动逐渐减小,当经过6个迭代学习周期,速度波动有了明显的改善,并且从图8可以看出,系统输出的电磁转矩也逐渐接近负载转矩,其中曲线1为负载转矩,曲线2为电磁转矩。另外从图9可以看出,在进行迭代学习的过程中,转速环的给定速度被明显修正。
本发明实施例的永磁同步电机的控制装置,通过对波动速度即目标转速与反馈转速之间的速度误差进行迭代学习控制以获得补偿速度,并根据补偿转速对永磁同步电机的给定转速进行修正,以及根据当前给定转速对永磁同步电机进行控制,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制。由于永磁同步电机的当前控制周期的给定转速是通过波动速度以及上一控制周期的给定转速获得,因此对系统的控制模型依赖性很低,而且控制简单可靠。
此外,本发明的实施例还提出了一种压缩机控制系统,其包括上述的永磁同步电机的控制装置。其中,具有该压缩机控制系统的压缩机可用于空调器中。
本发明实施例的压缩机控制系统,通过永磁同步电机的控制装置实现对永磁同步电机的给定转速的修正,并根据当前给定转速对永磁同步电机进行控制,从而实现对永磁同步电机运行时的速度波动进行有效抑制,而且控制简单可靠。由于本发明实施例的压缩机控制系统能够有效抑制永磁同步电机的速度波动,因而能够有效减小振动的产生,避免空调长期运行在振动较大的情况下而导致的裂管隐患,保证了空调的质量,同时提高了用户使用的舒适性。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种永磁同步电机的速度波动抑制方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据所述目标转速和反馈转速计算所述永磁同步电机的波动转速;
对所述波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,并将所述补偿速度叠加到所述永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速;
根据所述当前控制周期的给定转速对所述永磁同步电机进行控制以抑制所述永磁同步电机的转速波动。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的速度波动抑制方法,其特征在于,采用闭环P型迭代算法对所述波动转速进行迭代学习控制。
3.根据权利要求1或2所述的永磁同步电机的速度波动抑制方法,其特征在于,对所述波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度,具体包括:
获取当前载波个数,并对所述当前载波个数进行判断;
如果所述当前载波个数小于预设载波个数,则控制所述目标转速为所述上一控制周期的给定转速,并根据所述目标转速和所述反馈转速重新计算所述波动转速,以及对重新计算的所述波动转速进行比例计算以得到所述补偿转速;
如果所述当前载波个数大于或等于所述预设载波个数,则停止对所述波动转速进行迭代学习控制。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机的速度波动抑制方法,其特征在于,通过位置观测器获取所述永磁同步电机的反馈转速。
5.一种永磁同步电机的控制装置,其特征在于,包括:
波动转速计算模块,所述波动转速计算模块用于获取永磁同步电机的目标转速和反馈转速,并根据所述目标转速和反馈转速计算所述永磁同步电机的波动转速;
迭代学习控制模块,所述迭代学习控制模块用于对所述波动转速进行迭代学习控制以获得补偿速度;
给定转速获取模块,所述给定转速获取模块用于将所述补偿速度叠加到所述永磁同步电机的上一控制周期的给定转速上以获得当前控制周期的给定转速;
控制模块,所述控制模块用于根据所述当前控制周期的给定转速对所述永磁同步电机进行控制以抑制所述永磁同步电机的转速波动。
6.根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述迭代学习控制模块采用闭环P型迭代算法对所述波动转速进行迭代学习控制。
7.根据权利要求5或6所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述迭代学习控制模块具体包括:
获取模块,所述获取模块用于获取当前载波个数;
控制子模块,所述控制子模块用于对所述当前载波个数进行判断,并在所述当前载波个数小于预设载波个数时,控制所述目标转速为所述上一控制周期的给定转速,并根据所述目标转速和所述反馈转速重新计算所述波动转速,以及对重新计算的所述波动转速进行比例计算以得到所述补偿转速,以及在所述当前载波个数大于或等于所述预设载波个数时,停止对所述波动转速进行迭代学习控制。
8.根据权利要求5所述的永磁同步电机的控制装置,其特征在于,所述波动转速计算模块通过位置观测器获取所述永磁同步电机的反馈转速。
9.一种压缩机控制系统,其特征在于,包括根据权利要求5-8中任一项所述的永磁同步电机的控制装置。
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