CN110601626A - 一种永磁同步电机控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，包括：设置多个转速区间、多组位置环PI参数和多组速度环PI参数；确定每一个转速区间与一组位置环PI参数和一组速度环PI参数的对应关系；接收目标转速；利用设置的电流环PI参数调节电机的运行电流；a：根据电机的当前转速确定当前转速命令；b：从至少四个转速区间中，确定当前转速命令所在的转速区间；c：根据对应关系确定当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数，并将电机的转速调至当前转速命令；A7：在当前转速命令与接收到的目标转速的差值的绝对值大于预设阈值时，将当前转速命令作为电机的当前转速，返回a。本方案能够提高电机的驱动性能。

Description

一种永磁同步电机控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电机驱动技术领域，特别涉及一种永磁同步电机控制方法及装置。

背景技术

电机是把电能转换成机械能，带动整个机械运转的设备。像纺织，冶金，航空航天，机械制造，化工等都离不开电动机。

目前，电机速度控制通常是基于控制比例积分PI参数实现的。但是，控制电机运转的PI参数通常为固定值，根据一组固定的PI参数调节电机的转速，将当前转速直接跳变到目标转速，会出现电机启动失败的情况，从而导致电机的驱动性能差。

发明内容

本发明实施例提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，能够提高电机的驱动性能。

第一方面，本发明提供了一种永磁同步电机控制方法，包括：

预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数；

确定每一个所述转速区间，与一组所述位置环PI参数和一组所述速度环PI参数的对应关系，还包括：

A1：接收外部发送的目标转速；

A2：在电机的速度环闭环状态下，利用所述电流环PI参数调节所述电机的运行电流；

A3：根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令；

A4：从所述至少四个转速区间中，确定所述当前转速命令所在的转速区间；

A5：根据所述对应关系，确定所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数；

A6：利用所述目标位置环PI参数和所述目标速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

A7：当所述当前转速命令与所述目标转速的差值的绝对值大于预设阈值时，将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，返回A3。

优选地，

在所述A3之后，在所述A4之前，进一步包括：

D1：确定所述电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行A4，否则，执行D2；

D2：从所述至少五组位置环PI参数和所述至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，用于调节所述电机小于任一所述转速区间中的最小值的转速；

D3：根据所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

D4：将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令，返回A4。

优选地，

在所述D3之后，在所述D4之前，进一步包括：

记录所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数的作用时长；

确定所述作用时长是否小于第二时长，如果是，返回D3，否则，返回D4。

优选地，

在所述A1之前，进一步包括：

设置第一改变步长和第二改变步长，其中，所述第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，所述第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长；

在所述A5之后，在所述A6之前，进一步包括：

F1：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行F2，否则，执行A6；

F2：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数；

F3：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行A6。

第二方面，本发明实施例提供了一种永磁同步电机控制装置，包括：

信息管理模块，用于预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数；确定每一个所述转速区间，与一组所述位置环PI参数和一组所述速度环PI参数的对应关系；

电机调节模块，用于在电机的速度环闭环状态下，利用所述信息管理模块设置的所述电流环PI参数调节所述电机的运行电流；执行A6：利用参数确定模块确定所述目标位置环PI参数和所述目标速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；A7：当所述当前转速命令与数据接收模块接收的所述目标转速的差值的绝对值大于预设阈值时，将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，触发所述参数确定模块执行A3；

数据接收模块，用于接收外部发送的目标转速；

参数确定模块，用于执行A3：根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令；A4：从所述至少四个转速区间中，确定所述当前转速命令所在的转速区间；A5：根据所述信息管理模块确定的所述对应关系，确定所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数。

优选地，

所述电机调节模块，进一步用于执行：

D1：确定所述电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行A4，否则，执行D2；

D2：从所述至少五组位置环PI参数和所述至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，用于调节所述电机小于任一所述转速区间中的最小值的转速；

D3：根据所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

D4：将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令，返回D3。

优选地，

所述电机调节模块，进一步用于记录所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数的作用时长；确定所述作用时长是否小于第二时长，如果是，返回D3，否则，执行D4。

优选地，

所述信息管理模块，进一步用于设置第一改变步长和第二改变步长，其中，所述第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，所述第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长；

所述电机调节模块，进一步用于执行：

F1：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行F2，否则，执行A6；

F2：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数；

F3：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行A6。

第三方面，本发明实施例提供了一种可读介质，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行第一方面中任一项所述的永磁同步电机控制方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种存储控制器，包括：处理器、存储器和总线；

所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行第一方面中任一项所述的永磁同步电机控制方法。

本发明实施例提供了一种永磁同步电机控制方法及装置，由于电流环的电流环PI参数对电机调速时的影响小，因此在电机速度环闭环前和速度环闭环后，可以通过一组电流环PI参数对电机的运行电流进行调节，以使电机在该运行电流下进行运转；当需要对电机调速时，可以基于电机的当前转速确定的用于逐步调节电机转速的当前转速命令，进而确定当前转速命令所在的转速区间，基于设置的转速区间与位置环PI参数和速度环PI参数的对应关系，可以确定用于调节电机转速的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数，并将电机转速调至当前转速命令，当电机转速达到目标转速时，则完成电机的调速，当电机转速未达到目标转速时，即当前转速命令与目标转速的差值的绝对值大于预设阈值，则需要继续对调速处理。由于电机调速时的当前转速命令是基于电机的当前转速确定的，并且调节电机转速时的速度环PI参数和位置环PI参数是基于当前转速命令确定的，因此电机转速的调节不是基于同一速度环PI参数和位置环PI参数进行调节的，因此可以避免电机从当前转速直接跳变到目标转速导致转速波动大，从而能够提高电机的驱动性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的一种永磁同步电机控制方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的另一种永磁同步电机控制方法的流程图；

图3是本发明一实施例提供的一种永磁同步电机控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种永磁同步电机控制方法，包括：

步骤101：预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数；

步骤102：确定每一个所述转速区间，与一组所述位置环PI参数和一组所述速度环PI参数的对应关系，还包括：

步骤103：接收外部发送的目标转速；

步骤104：在电机的速度环闭环状态下，利用所述电流环PI参数调节所述电机的运行电流；

步骤105：根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令；

步骤106：从所述至少四个转速区间中，确定所述当前转速命令所在的转速区间；

步骤107：根据所述对应关系，确定所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数；

步骤108：利用所述目标位置环PI参数和所述目标速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

步骤109：当所述当前转速命令与所述目标转速的差值的绝对值大于预设阈值时，将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，返回步骤105。

在本发明实施例中，由于电流环的电流环PI参数对电机调速时的影响小，因此在电机速度环闭环前和速度环闭环后，可以通过一组电流环PI参数对电机的运行电流进行调节，以使电机在该运行电流下进行运转；当需要对电机调速时，可以基于电机的当前转速确定的用于逐步调节电机转速的当前转速命令，进而确定当前转速命令所在的转速区间，基于设置的转速区间与位置环PI参数和速度环PI参数的对应关系，可以确定用于调节电机转速的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数，并将电机转速调至当前转速命令，当电机转速达到目标转速时，则完成电机的调速，当电机转速未达到目标转速时，即当前转速命令与目标转速的差值的绝对值大于预设阈值，则需要继续对调速处理。由于电机调速时的当前转速命令是基于电机的当前转速确定的，并且调节电机转速时的速度环PI参数和位置环PI参数是基于当前转速命令确定的，因此电机转速的调节不是基于同一速度环PI参数和位置环PI参数进行调节的，因此可以避免电机从当前转速直接跳变到目标转速导致转速波动大，从而能够提高电机的驱动性能。

需要说明的是，电流环PI参数包括：电流环KP参数和电流环KI参数。每组位置环PI参数包括：位置环KP参数和位置环KI参数。每组速度环PI参数包括：速度环KP参数和速度环KI参数。

在本发明一实施例中，在所述A3之后，在所述A4之前，进一步包括：

D1：确定所述电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行A4，否则，执行D2；

D2：从所述至少五组位置环PI参数和所述至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，用于调节所述电机小于任一所述转速区间中的最小值的转速；

D3：根据所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

D4：将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令，并执行A4。

在本发明实施例中，当电机的速度环闭环的闭环时长大于第一时长，则电机已达到一定转速，因此可以基于转速命令所在的转速区间对电机进行调速。当电机的速度环闭环的闭环时长不大于第一时长时，说明电机的转速小于任一转速区间中的最小值，例如，电机的转速为100rpm小于转速区间[400，1000]和转速区间[1100，2000]中的最小值400和1100。因此需要确定用于调节电机处于该转速范围的第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，以对电机的转速进行调节。

在本发明一实施例中，在所述D3之后，在所述D4之前，进一步包括：

记录所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数的作用时长；

确定所述作用时长是否小于第二时长，如果是，返回D3，否则，执行D4。

在本发明实施例中，第一位置环PI参数和第一速度环PI参数在作用一定的时长(例如，3s)后，才会使电机的转速位于设置的某一转速区间内，因此，当第一位置环PI参数和第一速度环PI参数的作用时长不大于第二时长3s时，电机的转速仍小于任一转速区间的最小值，因此，需要利用第一位置环PI参数和第一速度环PI参数继续对电机进行调速，以使将电机拖到一定转速。

在本发明一实施例中，在所述A1之前，进一步包括：

设置第一改变步长和第二改变步长，其中，所述第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，所述第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长；

在所述A5之后，在所述A6之前，进一步包括：

F1：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行F2，否则，执行A6；

F2：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数；

F3：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行A6。

在本发明实施例中，当当前转速命令所在的转速区间，从一个转速区间变到另一个转速区间时，由于转速区间对应的位置环PI参数和速度环PI参数也会相应的改变，此时利用变化后的转速区间对应的位置环PI参数和速度环PI参数直接对电机进行调速，会导致电机转速发生波动，为了避免电机转速发生大幅波动，当前转速命令所在转速区间在发生变化时，变化前的转速区间对应的位置环PI参数需要按照第一改变步长调节，同时，速度环PI参数按照第二改变步长进行调节，然后再对电机进行调速，反之，可直接对电机进行调速。

举例来说，转速区间[400，1000]与速度环PI参数A1和位置环PI参数B2相对应；

转速区间[1100，2000]与速度环PI参数A2和位置环PI参数B2相对应；

位置环PI参数的第二改变改变步长为每次改变△n，速度环PI参数的第二改变步长为每次改变△m；

当前转速命令从900rpm变换到1500rpm时，需要按照△m对速度环PI参数A1调节，得到速度环PI参数A1+△m。按照△n对位置环PI参数B2调节，得到位置环PI参数B2+△n。然后按照速度环PI参数A1+△m和位置环PI参数B2+△n对电机进行调速。

需要说明的是，由于每组位置环PI参数包括：位置环KP参数和位置环KI参数。每组速度环PI参数包括：速度环KP参数和速度环KI参数。所以△n包括：位置环KP参数每次改变步长△nP和位置环KI参数每次改变步长△nI。△m包括：速度环KP参数每次改变步长△mP和速度环KI参数每次改变步长△mI。

为了更加清楚地说明本发明的技术方案及优点，下面对本发明实施例提供的一种永磁同步电机控制方法进行详细说明，如图2所示，具体可以包括以下步骤：

步骤201：预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数、至少五组速度环PI参数、第一改变步长和第二改变步长，其中，第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长。

步骤202：确定每一个转速区间，与一组位置环PI参数和一组速度环PI参数的对应关系。

具体地，可以根据需求设置不同的转速区间，不同组的位置环PI参数、不同组的速度环PI参数、一组位置环PI参数在变到另一组的位置环PI参数时改变的第一改变步长，以及一组速度环PI参数在变到另一组的速度环PI参数时每次改变的第二改变步长。

例如，设置转速区间[801，1500]、[1501，3000]、[3001，3900]和[3901，5000]；

电流环PI参数A，位置环PI参数B1、B2、B3、B4和B5，速度环PI参数C1、C2、C3、C4和C5；

第一改变步长△X和第二改变步长△Y；

其中，位置环PI参数B1和速度环PI参数C1，为用于调节电机转速小于801rpm时的转速。

转速区间[801，1500]与位置环PI参数B2和速度环PI参数C2相对应；

转速区间[1501，3000]与位置环PI参数B3和速度环PI参数C3相对应；

转速区间[3001，3900]与位置环PI参数B4和速度环PI参数C4相对应；

转速区间[3901，5000]与位置环PI参数B5和速度环PI参数C5相对应。

步骤203：接收外部发送的目标转速。

具体地，接收外部发送的目标转速3700rpm。

步骤204：在电机的速度环闭环状态下，利用电流环PI参数调节电机的运行电流。

具体地，由于电机电流环的电流环PI参数对电机的驱动性能影响小，所以可以设置一组电流环PI参数，利用该组电流环PI参数调节电机运行时的运行电流。

步骤205：根据电机的当前转速，确定用于调节电机的转速的当前转速命令。

举例来说，当速度环闭环的闭环时长不大于第一时长时，此时电机的当前转速为700rpm，用于调节电机转速的当前转速命令为每秒100转，共调节2s。则转速命令为电机此次调节最终的转速900转。

步骤206：确定电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行步骤212，否则，执行步骤207。

步骤207：从至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，用于调节电机小于任一转速区间中的最小值的转速。

步骤208：根据第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，将电机的转速调至当前转速命令。

具体地，当电机的速度环闭环的闭环时长不大于第一时长(5s)时，电机的速度无法达到任一转速区间的最小值，因此需要可以通过适用于调节电机转速较低时的第一位置环PI参数和第一速度环PI参数提升电机转速，以防止利用其它位置环PI参数和速度环PI参数，导致电机启动失败。

举例来说，通过位置环PI参数B1和速度环PI参数C1将电机转速调至转速命令900转。

步骤209：记录第一位置环PI参数和第一速度环PI参数的作用时长。

具体地，在通过用于调节电机转速小于任一转速区间中的最小值的第一位置环PI参数和第一速度环PI参数时，需要记录第一位置环PI参数和第一速度环PI参数的作用时长，以使根据所用时长确定调速的转速是否位于转速区间内。

步骤210：确定作用时长是否小于第二时长，如果是，执行步骤208，否则，返回步骤211。

步骤211：将当前转速命令作为电机的当前转速，根据电机的当前转速，确定用于调节电机的转速的当前转速命令，执行步骤212。

具体地，第一位置环PI参数和第一速度环PI参数的作用时长为2s，第二时长为1.2s，因此可以确定电机转速已位于某一转速区间内。因此，可以基于转速命令所900转，确定下一步调节时所要达到的转速，即基于电机的当前转速900转，再次确定当前转速命令。

步骤212：从至少四个转速区间中，确定当前转速命令所在的转速区间。

具体地，当电机的速度环闭环的闭环时长大于第一时长时，说明电机的转速已位于某一转速区间内，因此可以基于转速命令所在的转速区间，确定对应的位置环PI参数和速度环PI参数进行转速调节。

例如，当速度环闭环的闭环时长大于第一时长时，电机的当前转速为900转，转速命令为每秒300转，共调节3s，即转速命令为1800转。

此时，转速命令为1800转所在的转速区间为[801，1500]。

步骤213：根据对应关系，确定当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数。

具体地，转速区间[801，1500]对应的位置环PI参数为B2和速度环PI参数为C2。

步骤214：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行步骤215，否则，执行步骤217。

步骤215：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数。

步骤216：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行步骤217。

具体地，在对电机转速进行调节过程中，会存在当前转速命令发生变换从一个转速区间变到另一个转速区间时，当前转速命令由1800rpm变换到2500rpm时，当前转速命令所对应的当前转速命令所在的转速区间也会相应改变。此时为了避免从一个转速区间对应的速度环PI参数和位置环PI参数，直接变化到另一个转速区间对应的速度环PI参数和位置环PI参数，导致电机转速调解过程中波动幅度过大。因此，可以依据在第一改变步长对变化前的转速区间对应的位置环PI参数进行调节，然后再按照第二改变步长对变化前的转速区间对应的速度环PI参数进行调节，再按照调节后的位置环PI参数和调节后的速度环PI参数调节电机的转速。

步骤217：利用目标位置环PI参数和目标速度环PI参数，将电机的转速调至当前转速命令。

步骤218：确定当前转速命令与目标转速的差值的绝对值是否大于预设阈值，如果是，执行步骤219，否则，执行步骤220。

具体地，在当前转速命令与目标转速的差值的绝对值小于预设阈值时，说明电机的转速还未调节完毕，因此，需要继续对电机进行调速

步骤219：将当前转速命令作为电机的当前转速，返回步骤205。

步骤220：结束当前流程。

如图3所示，本发明实施例提供了一种永磁同步电机控制装置，包括：

信息管理模块301，用于预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数；确定每一个所述转速区间，与一组所述位置环PI参数和一组所述速度环PI参数的对应关系；

电机调节模块302，用于在电机的速度环闭环状态下，利用所述信息管理模块301设置的所述电流环PI参数调节所述电机的运行电流；执行A6：利用参数确定模块304确定所述目标位置环PI参数和所述目标速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；A7：当所述当前转速命令与数据接收模块303接收的所述目标转速的差值大于预设阈值时，将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，触发所述参数确定模块304执行A3；

数据接收模块303，用于接收外部发送的目标转速；

参数确定模块304，用于执行A3：根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令；A4：从所述至少四个转速区间中，确定所述当前转速命令所在的转速区间；A5：根据所述信息管理模块301确定的所述对应关系，确定所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数。

在本发明实施例中，由于电流环的电流环PI参数对电机调速时的影响小，因此在电机速度环闭环前和速度环闭环后，电机调节模块可以通过信息管理模块设置的一组电流环PI参数对电机的运行电流进行调节，以使电机在该运行电流下进行运转；当需要对电机调速时，参数确定模块可以基于电机的当前转速确定的用于逐步调节电机转速的当前转速命令，进而确定当前转速命令所在的转速区间，基于设置的转速区间与位置环PI参数和速度环PI参数的对应关系，可以确定用于调节电机转速的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数，并通过电机调节模块将电机转速调至当前转速命令，当电机转速达到目标转速时，则完成电机的调速，当电机转速未达到目标转速时，即当前转速命令与目标转速的差值的绝对值大于预设阈值，则需要继续对调速处理。由于电机调速时的当前转速命令是基于电机的当前转速确定的，并且调节电机转速时的速度环PI参数和位置环PI参数是基于当前转速命令确定的，因此电机转速的调节不是基于同一速度环PI参数和位置环PI参数进行调节的，因此可以避免电机从当前转速直接跳变到目标转速导致转速波动大，从而能够提高电机的驱动性能。

在本发明一实施例中，所述电机调节模块，进一步用于执行：

D1：确定所述电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行A4，否则，执行D2；

D2：从所述至少五组位置环PI参数和所述至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，用于调节所述电机小于任一所述转速区间中的最小值的转速；

D3：根据所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

D4：将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令，返回D3。

在本发明一实施例中，所述电机调节模块，进一步用于记录所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数的作用时长；确定所述作用时长是否小于第二时长，如果是，返回D3，否则，执行D4。

在本发明一实施例中，所述信息管理模块，进一步用于设置第一改变步长和第二改变步长，其中，所述第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，所述第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长；

所述电机调节模块，进一步用于执行：

F1：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行F2，否则，执行A6；

F2：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数；

F3：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行A6。

本发明实施例提供了一种可读介质，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行本发明实施例中任意一种永磁同步电机控制方法。

本发明实施例提供了一种存储控制器，包括：处理器、存储器和总线；

所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行本发明实施例中任意一种永磁同步电机控制方法。

本发明各个实施例至少具有如下有益效果：

1、在本发明一实施例中，由于电流环的电流环PI参数对电机调速时的影响小，因此在电机速度环闭环时，可以通过一组电流环PI参数对电机的运行电流进行调节，以使电机在该运行电流下进行运转；当需要对电机调速时，可以基于电机的当前转速确定的用于逐步调节电机转速的当前转速命令，进而确定当前转速命令所在的转速区间，基于设置的转速区间与位置环PI参数和速度环PI参数的对应关系，可以确定用于调节电机转速的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数，并将电机转速调至当前转速命令，当电机转速达到目标转速时，则完成电机的调速，当电机转速未达到目标转速时，则需要继续对调速处理。由于电机调速时的当前转速命令是基于电机的当前转速确定的，并且调节电机转速时的速度环PI参数和位置环PI参数是基于当前转速命令确定的，因此电机转速的调节不是基于同一速度环PI参数和位置环PI参数进行调节的，因此可以避免电机从当前转速直接跳变到目标转速导致转速波动大，从而能够提高电机的驱动性能。

2、在本发明一实施例中，当当前转速命令所在的转速区间，从一个转速区间变到另一个转速区间时，由于转速区间对应的位置环PI参数和速度环PI参数也会相应的改变，此时利用变化后的转速区间对应的位置环PI参数和速度环PI参数直接对电机进行调速，会导致电机转速发生波动，为了避免电机转速发生大幅波动，当前转速命令所在转速区间在发生变化时，变化前的转速区间对应的位置环PI参数需要按照第一改变步长调节，同时，速度环PI参数按照第二改变步长进行调节，然后再对电机进行调速，反之，可直接对电机进行调速。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二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因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种永磁同步电机控制方法，其特征在于，预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数；

确定每一个所述转速区间，与一组所述位置环PI参数和一组所述速度环PI参数的对应关系，还包括：

A1：接收外部发送的目标转速；

A2：在电机的速度环闭环状态下，利用所述电流环PI参数调节所述电机的运行电流；

A3：根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令；

A4：从所述至少四个转速区间中，确定所述当前转速命令所在的转速区间；

A5：根据所述对应关系，确定所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数；

A6：利用所述目标位置环PI参数和所述目标速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

A7：当所述当前转速命令与所述目标转速的差值的绝对值大于预设阈值时，将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，返回A3。

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，

在所述A3之后，在所述A4之前，进一步包括：

D1：确定所述电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行A4，否则，执行D2；

D2：从所述至少五组位置环PI参数和所述至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，用于调节所述电机小于任一所述转速区间中的最小值的转速；

D3：根据所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

D4：将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令，返回A4。

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，

在所述D3之后，在所述D4之前，进一步包括：

记录所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数的作用时长；

确定所述作用时长是否小于第二时长，如果是，返回D3，否则，返回D4。

4.根据权利要求1至3中任一所述的永磁同步电机控制方法，其特征在于，

在所述A1之前，进一步包括：

设置第一改变步长和第二改变步长，其中，所述第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，所述第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长；

在所述A5之后，在所述A6之前，进一步包括：

F1：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行F2，否则，执行A6；

F2：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数；

F3：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行A6。

5.一种永磁同步电机控制装置，其特征在于，包括：

信息管理模块，用于预先设置至少四个转速区间、电流环控制比例积分PI参数、至少五组位置环PI参数和至少五组速度环PI参数；确定每一个所述转速区间，与一组所述位置环PI参数和一组所述速度环PI参数的对应关系；

电机调节模块，用于在电机的速度环闭环状态下，利用所述信息管理模块设置的所述电流环PI参数调节所述电机的运行电流；执行A6：利用参数确定模块确定所述目标位置环PI参数和所述目标速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；A7：当所述当前转速命令与数据接收模块接收的所述目标转速的差值的绝对值大于预设阈值时，将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，触发所述参数确定模块执行A3；

数据接收模块，用于接收外部发送的目标转速；

参数确定模块，用于执行A3：根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令；A4：从所述至少四个转速区间中，确定所述当前转速命令所在的转速区间；A5：根据所述信息管理模块确定的所述对应关系，确定所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数。

6.根据权利要求5所述的永磁同步电机控制装置，其特征在于，

所述电机调节模块，进一步用于执行：

D1：确定所述电机的速度环闭环的闭环时长是否大于第一时长，如果是，执行A4，否则，执行D2；

D2：从所述至少五组位置环PI参数和所述至少五组速度环PI参数中，确定第一位置环PI参数和第一速度环PI参数，其中，所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，用于调节所述电机小于任一所述转速区间中的最小值的转速；

D3：根据所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数，将所述电机的转速调至所述当前转速命令；

D4：将所述当前转速命令作为所述电机的当前转速，根据所述电机的当前转速，确定用于调节所述电机的转速的当前转速命令，返回D3。

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，

所述电机调节模块，进一步用于记录所述第一位置环PI参数和所述第一速度环PI参数的作用时长；确定所述作用时长是否小于第二时长，如果是，返回D3，否则，执行D4。

8.根据权利要求5至7中任一所述的永磁同步电机控制装置，其特征在于，

所述信息管理模块，进一步用于设置第一改变步长和第二改变步长，其中，所述第一改变步长为一组位置环PI参数调至另一组位置环PI参数时每次改变的步长，所述第二改变步长为一组速度环PI参数调至另一组速度环PI参数时每次改变的步长；

所述电机调节模块，进一步用于执行：

F1：确定当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数和速度环PI参数，是否与所述当前转速命令所在的转速区间对应的目标位置环PI参数和目标速度环PI参数一致，如果是，执行F2，否则，执行A6；

F2：按照所述第一改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的位置环PI参数，按照所述第二改变步长调节当前驱动调节所述电机的转速的速度环PI参数；

F3：将按照所述第一改变步长调节后的位置环PI参数作为目标位置环PI参数，并将按照第二改变步长调节后的速度环PI参数作为目标速度环PI参数，执行A6。

9.一种可读介质，其特征在于，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行权利要求1至4任一项所述的永磁同步电机控制方法。

10.一种存储控制器，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线；

所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器执行权利要求1至4任一项所述的永磁同步电机控制方法。