CN111106780A - 一种电机控制方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

一种电机控制方法、装置、终端设备及存储介质 Download PDF

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CN111106780A CN201911229893.6A CN201911229893A CN111106780A CN 111106780 A CN111106780 A CN 111106780A CN 201911229893 A CN201911229893 A CN 201911229893A CN 111106780 A CN111106780 A CN 111106780A
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Abstract

本申请适用于电机控制技术领域，提供了电机控制方法、装置、终端设备及存储介质，方法包括：根据转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一坐标系的第一参数的参考值和第二坐标系的第二参数的参考值，根据预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值，根据第一参数的参考值、第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值；根据第一参数的第一观测值、第二参数的测量值以及当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值，根据第一参数的第一输出值和第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，控制电机的转速或转矩，达到良好的电机控制效果。

Description

一种电机控制方法、装置、终端设备及存储介质
技术领域
本申请属于电机控制技术领域，尤其涉及电机控制方法、装置、终端设备及存储介质。
背景技术
现有电机变频调速技术主要基于d-q坐标系或者f-t坐标系。基于d-q坐标系的电机控制方法一般为空间矢量控制，基于f-t坐标系的控制方法一般为直接转矩控制或直接磁链矢量控制，在d-q坐标系下的电机控制方法，在恒转矩区具有良好的控制效果，但是在恒功率区(弱磁区)由于d-q轴电流耦合等因素，导致控制效果不佳。在f-t坐标系下的电机控制方法，例如直接转矩控制或直接磁链矢量控制，则在恒功率区具有良好的控制效果，但是在恒转矩区由于电机转速低，反电动势小导致磁链估测困难或与严重依赖电机参数，影响电机控制效果。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了电机控制方法、装置、终端设备及存储介质，以解决现有技术中电机控制效果不好的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种电机控制方法，包括：
当获取到转矩命令时，根据所述转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，所述第一参数是第一坐标系的变量，所述第二参数是第二坐标系的变量；
根据所述第二参数的参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值；
根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值；
当获取到第一参数的第一观测值和第二参数的测量值时，根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值；
根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过所述第三参数的输出值控制电机的转速或转矩，其中，所述第三参数是所述第一坐标系的变量。
在一种可能的实现方式中，所述第一坐标系包括f轴和t轴，所述第一参数包括电机定子磁链幅值和t轴电流，其中，所述f轴为电机定子磁链方向，所述t轴与所述f轴垂直；所述第二坐标系包括d轴和q轴，所述第二参数包括d轴电流和q轴电流，其中，所述d轴为电机转子永磁体方向，所述q轴与所述d轴垂直。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值，具体包括：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000021
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000022
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000023
计算出所述第一参数的第一输出值；
其中，
Figure BDA0002303246310000031
表示电机定子磁链幅值的第一输出值，
Figure BDA0002303246310000032
表示t轴电流的第一输出值，ω1表示第一预设速度，ω2表示第二预设速度，ωx表示当前的电机转速，
Figure BDA0002303246310000033
表示电机定子磁链幅值的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000034
表示t轴电流的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000035
表示电机定子磁链幅值的参考值，
Figure BDA0002303246310000036
表示t轴电流的参考值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值，具体包括：
根据所述第二参数的测量值、以及所述预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的测量值对应的第一参数的第二计算值；
根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述电机转速计算出第一参数的第二观测值，具体包括：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000037
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000038
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000039
计算出所述第一参数的第二观测值；
其中，
Figure BDA00023032463100000310
表示电机定子磁链幅值的第二观测值，
Figure BDA00023032463100000311
表示t轴电流的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000041
表示电机定子磁链幅值的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000042
表示t轴电流的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000043
表示电机定子磁链幅值的第一观测值，
Figure BDA0002303246310000044
表示t轴电流的第一观测值。
在一种可能的实现方式中，所述第三参数包括f轴电压和t轴电压。
在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，具体包括：
根据所述第一参数的第一输出值和预设的弱磁控制条件计算出第一参数的第二输出值；
计算所述第一参数的第二输出值和所述第一参数的第二观测值之间的差值；
根据所述差值得到第一参数的第三计算值；
根据所述第一参数的第三计算值计算出所述第三参数的输出值。
本申请实施例的第二方面提供了一种电机控制装置，包括：
获取模块，用于当获取到转矩命令时，根据所述转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，所述第一参数是第一坐标系的变量，所述第二参数是第二坐标系的变量；
第一计算模块，用于根据所述第二参数的参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，以计算出与所述第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值；
第二计算模块，用于根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值；
第三计算模块，用于当获取到第一参数的第一观测值和第二参数的测量值时，根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值；
控制模块，用于根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过所述第三参数的输出值控制电机的转速或转矩，其中，所述第三参数是所述第一坐标系的变量。
在一种可能的实现方式中，所述第一坐标系包括f轴和t轴，所述第一参数包括电机定子磁链幅值和t轴电流，其中，所述f轴为电机定子磁链方向，所述t轴与所述f轴垂直；所述第二坐标系包括d轴和q轴，所述第二参数包括d轴电流和q轴电流，其中，所述d轴为电机转子永磁体方向，所述q轴与所述d轴垂直。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算模块具体用于：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000051
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000052
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000053
计算出所述第一参数的第一输出值；
其中，
Figure BDA0002303246310000054
表示电机定子磁链幅值的第一输出值，
Figure BDA0002303246310000055
表示t轴电流的第一输出值，ω1表示第一预设速度，ω2表示第二预设速度，ωx表示当前的电机转速，
Figure BDA0002303246310000056
表示电机定子磁链幅值的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000057
表示t轴电流的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000058
表示电机定子磁链幅值的参考值，
Figure BDA0002303246310000059
表示t轴电流的参考值。
在一种可能的实现方式中，所述第三计算模块包括：
第一计算单元，用于根据所述第二参数的测量值、以及所述预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的测量值对应的第一参数的第二计算值；
第二计算单元，用于根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算单元具体用于：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000061
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000062
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000063
计算出所述第一参数的第二观测值；
其中，
Figure BDA0002303246310000064
表示电机定子磁链幅值的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000065
表示t轴电流的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000066
表示电机定子磁链幅值的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000067
表示t轴电流的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000068
表示电机定子磁链幅值的第一观测值，
Figure BDA0002303246310000069
表示t轴电流的第一观测值。
在一种可能的实现方式中，所述第三参数包括f轴电压和t轴电压。
在一种可能的实现方式中，所述控制模块具体用于：
根据所述第一参数的第一输出值和预设的弱磁控制条件计算出第一参数的第二输出值；
计算所述第一参数的第二输出值和所述第一参数的第二观测值之间的差值；
根据所述差值得到第一参数的第三计算值；
根据所述第一参数的第三计算值计算出所述第三参数的输出值。
本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并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如上述电机控制方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述电机控制方法的步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的电机控制方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：根据转矩命令和预设的效率优化变量关系输出第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，第一参数是第一坐标系的变量，第二参数是第二坐标系的变量；根据第二参数参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值，从而得到第一参数的参考值和第一计算值两组数值，根据当前电机转速和第一参数的两组数值计算出与电机转速匹配的第一参数的第一输出值。根据第一参数的第一观测值、第二参数的测量值以及当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值，再根据第一参数的第一输出值和第一参数的第二观测值得到第一坐标系中第三参数的输出值，通过第三参数的输出值控制电机的转速或转矩。由于第一参数的第一输出值是根据当前的电机转速由第一参数的参考值和第一参数的第一计算值决定，而第一参数的参考值和第一参数的第一计算值分别由第一参数和第二参数计算出，分别与第一坐标系和第二坐标系对应，从而可以结合第一坐标系和第二坐标系，根据当前的电机转速计算出控制电机转速的第三参数的输出值，以达到良好的电机控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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。
图1是本申请实施例提供的电机控制方法的实现流程示意图；
图2是本申请实施例提供的电机控制方法的子步骤的流程示意图；
图3是本申请实施例提供的电机控制方法的子步骤的流程示意图；
图4是本申请实施例提供的电机控制装置的示意图；
图5是本申请实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施例提供的电机控制方法应用于终端设备，下面对本申请实施例提供的电机控制方法进行描述，请参阅附图1，本申请实施例提供的电机控制方法包括：
S101：当获取到转矩命令时，根据所述转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，所述第一参数是第一坐标系的变量，所述第二参数是第二坐标系的变量。
在一种可能的实现方式中，第一坐标系为f-t坐标系，包括f轴和t轴，其中，所述f轴为电机定子磁链方向，所述t轴与所述f轴垂直，电机在第一坐标系下的数学模型为：
Figure BDA0002303246310000091
Figure BDA0002303246310000092
Figure BDA0002303246310000093
Figure BDA0002303246310000094
Figure BDA0002303246310000095
其中，vf为f轴电压、vt分别t轴电压；Ψs为电机定子磁链幅值；δ为电机定子磁链矢量与d轴的夹角；if为f轴电流，it为t轴电流；Ilim和vlim分别为电流和电压的最大值，R为电机定子电阻；p为电机极对数，ωm为电机转子转速；Te为电机转矩。
第一参数为f轴电压、t轴电压、电机定子磁链幅值、f轴电流、t轴电流、电机定子磁链矢量与d轴的夹角δ中的任意一个或两个。
第二坐标系为d-q坐标系，包括d轴和q轴，其中，所述d轴为电机转子永磁体方向，所述q轴与所述d轴垂直，电机在第二坐标系下的数学模型为：
Figure BDA0002303246310000101
Figure BDA0002303246310000102
Figure BDA0002303246310000103
其中vq为q轴电压，vd为d轴电压；id为d轴电流、iq为q轴的电流；Ld为d轴电感、Lq为q轴电感、Ψm为永磁体磁链；R为电机定子电阻；p为电机极对数，ωm为电机转子转速；Te为电机转矩。
第二参数为d轴电压、q轴电压、d轴电流、q轴的电流、d轴电感、q轴电感、永磁体磁链中的任意一个或两个。
预设的效率优化变量关系为在效率最优时，电机转矩与第一参数和第二参数的对应关系。例如，存储电机转矩与电机定子磁链幅值对应关系的效率优化磁链数据表、存储电机转矩与电流对应关系的效率优化电流组合数据表。
在一种可能的实现方式中，第一参数包括电机定子磁链幅值和t轴电流，第二参数包括d轴电流和q轴电流。
当获取到转矩命令时，根据电机转矩从效率优化磁链数据表中确定与电机转矩对应的电机定子磁链幅值的参考值，将电机转矩和电机定子磁链幅值的参考值代入公式(3)，计算出对应的t轴电流的参考值。
根据电机转矩从效率优化电流组合数据表中确定出d轴电流参考值和q轴电流参考值。
S102：根据所述第二参数的参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值。
具体地，预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系包括以下关系式：
Figure BDA0002303246310000111
it＝iq cosδ-id sinδ (2)
if＝id cosδ+iq sinδ (3)
Figure BDA0002303246310000112
Ψd＝Ldid+Ψm (5)
Ψq＝Lqiq (6)
将第二参数的参考值代入上述关联关系对应的关系式中，进行坐标转换，从而将第二参数的参考值转换为第一坐标系对应的第一参数的第一计算值。
继续上述可能的实现方式，将d轴电流参考值和q轴电流参考值代入公式(10)和公式(12)，分别计算出t轴电流的第一计算值和电机定子磁链幅值的第一计算值。
S103：根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值。
具体地，根据电机转速，基于第一参数的参考值和第一参数的第一计算值计算第一参数的第一输出值。
在一种可能的实现方式中，该步骤包括：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000113
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000114
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000121
计算出所述第一参数的第一输出值；
其中，
Figure BDA0002303246310000122
表示电机定子磁链幅值的第一输出值，
Figure BDA0002303246310000123
表示t轴电流的第一输出值，ω1表示第一预设速度，ω2表示第二预设速度，ωx表示当前的电机转速，
Figure BDA0002303246310000124
表示电机定子磁链幅值的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000125
表示t轴电流的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000126
表示电机定子磁链幅值的参考值，
Figure BDA0002303246310000127
表示t轴电流的参考值。
即若当前的电机转速小于或等于第一预设速度时，第一参数的第一输出值为根据第二参数的参考值计算出的第一参数的第一计算值，即第一参数的第一输出值由第二坐标系的第二参数决定；若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度时，第一参数的第一输出值由第一参数的参考值和第一参数的第一计算值计算出，即第一参数的第一输出值由第一坐标系的第一参数和第二坐标系的第二参数共同决定；若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，第一参数的第一输出值为根据第一参数的参考值，即第一参数的第一输出值由第一坐标系的第一参数决定。从而可以根据当前的电机速度切换第一坐标系和第二坐标系。
S104：当获取到第一参数的第一观测值和第二参数的测量值时，根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值。
具体地，获取第一参数的第一观测值和第二参数的测量值，根据电机速度选择由第一参数的第一观测值或者第二参数的测量值计算出第一参数的第二观测值。
如图2所示，在一种可能的实现方式中，S104包括S201和S202。
S201：根据所述第二参数的测量值、以及所述预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的测量值对应的第一参数的第二计算值。
将第二参数的测量值代入关联关系的关系式中，进行坐标转换，从而将第二参数的测量值转换为第一坐标系对应的第一参数的第二计算值。
在一种可能的实现方式中，将d轴电流测量值和q轴电流测量值代入公式(10)和公式(12)，分别计算出t轴电流的第二计算值和电机定子磁链幅值的第二计算值。
S202：根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值。
具体地，根据电机转速选择由第一参数的第一观测值或者第一参数的第二计算值计算出第一参数的第二观测值。
在一种可能的实现方式中，该步骤包括：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000131
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000132
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000133
计算出所述第一参数的第二观测值；
其中，
Figure BDA0002303246310000134
表示电机定子磁链幅值的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000135
表示t轴电流的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000136
表示电机定子磁链幅值的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000137
表示t轴电流的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000138
表示电机定子磁链幅值的第一观测值，
Figure BDA0002303246310000139
表示t轴电流的第一观测值。
即若当前的电机转速小于或等于第一预设速度时，第一参数的第二观测值为根据第二参数的测量值计算出的第一参数的第二计算值，即第一参数的第二观测值由第二坐标系的第二参数决定；若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度时，第一参数的第二观测值由第一参数的第一观测值和第一参数的第二计算值计算出，即第一参数的第二观测值由第一坐标系的第一参数和第二坐标系的第二参数共同决定；若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，第一参数的第二观测值为根据第一参数的第一观测值，即第一参数的第二观测值由第一坐标系的第一参数决定。从而可以根据当前的电机速度切换第一坐标系和第二坐标系。
S105：根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过所述第三参数的输出值控制电机的转速或转矩，其中，所述第三参数是所述第一坐标系的变量。
具体地，第一参数的第一输出值对应转矩指令，第一参数的第二观测值对应电机的测量值，根据电机的测量值调整控制电机的实际输出值，即第三参数的输出值，从而控制电机的转速或转矩。
如图3所示，在一种可能的实现方式中，S105包括S301-S304。
S301：根据所述第一参数的第一输出值和预设的弱磁控制条件计算出第一参数的第二输出值。
具体地，根据第一参数的第一输出值以及第一参数需要满足的条件，即公式(4)和公式(5)，计算出经过限值后的第一参数的第二输出值。即若第一参数的第一输出值满足公式(4)和公式(5)，将第一参数的第一输出值作为第一参数的第三计算值，若第一参数的第一输出值不满足公式(4)和公式(5)，将第一参数的最大值作为第一参数的第二输出值。
S302：计算所述第一参数的第二输出值和所述第一参数的第二观测值之间的差值。
在一种可能的实现方式中，将电机定子磁链幅值的第二输出值减去电机定子磁链幅值的第二观测值作为电机定子磁链幅值的差值，将t轴电流的第二输出值减去t轴电流的第二观测值作为t轴电流的差值。
S303：根据所述差值得到第一参数的第三计算值。
继续上述可能的实现方式，若电机定子磁链幅值的差值大于预设最大值，减小电机定子磁链幅值的第二输出值，得到第三计算值，若电机定子磁链幅值的差值小于预设最小值，增大电机定子磁链幅值的第三计算值。若t轴电流的差值大于预设最大值，减小t轴电流的第二输出值，得到第三计算值，若t轴电流的差值小于预设最小值，增大t轴电流的第二输出值，得到第三计算值。
S304：根据所述第一参数的第三计算值计算出所述第三参数的输出值。
具体地，根据第一参数的第三计算值和电机在第一坐标系下的数学模型中对应的公式输出用于控制电机转速的第三参数。
继续上述可能的实现方式中，第三参数包括f轴电压和t轴电压。将电机定子磁链幅值的第三计算值和t轴电流的第三计算值代入公式(1)和(2)，分别计算出f轴电压和t轴电压。从而可以结合第一坐标系和第二坐标系计算出控制电机转速的第三参数。
在一种可能的实现方式中，将第三参数的输出值转换为逆变器开关命令，将逆变器开关命令发送至逆变器，逆变器根据逆变器开关命令控制电机的转速或转矩。
上述实施例中，根据转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一坐标系的第一参数的参考值和第二坐标系的第二参数的参考值，根据第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值，根据当前的电机转速选择将第一参数的参考值或者第一参数的第一计算值作为第一参数的第一输出值，再根据当前的电机转速、第一参数的第一观测值和第二参数的测量值计算出第一参数的第二观测值，从而根据第一参数的第一输出值和第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过第三参数的输出值控制电机的转速或转矩。由于第一参数的第一输出值根据转速由第一参数的参考值和第一参数的第一计算值决定，而第一参数的第二观测值，即反馈量，是根据当前的电机转速由第一参数的第二观测值和第一参数的第二计算值决定。因此可以结合第一坐标系和第二坐标系，根据当前的电机转速计算出控制电机转速的第三参数的输出值，以达到良好的电机控制效果。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的电机控制方法，图4示出了本申请实施例提供的装置的结构框图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。
如图4所示，电机控制装置包括：
获取模块10，用于当获取到转矩命令时，根据所述转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，所述第一参数是第一坐标系的变量，所述第二参数是第二坐标系的变量；
第一计算模块20，用于根据所述第二参数的参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，以计算出与所述第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值；
第二计算模块30，用于根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值；
第三计算模块40，用于当获取到第一参数的第一观测值和第二参数的测量值时，根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值；
控制模块50，用于根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过所述第三参数的输出值控制电机的转速或转矩，其中，所述第三参数是所述第一坐标系的变量。
在一种可能的实现方式中，所述第一坐标系包括f轴和t轴，所述第一参数包括电机定子磁链幅值和t轴电流，其中，所述f轴为电机定子磁链方向，所述t轴与所述f轴垂直；所述第二坐标系包括d轴和q轴，所述第二参数包括d轴电流和q轴电流，其中，所述d轴为电机转子永磁体方向，所述q轴与所述d轴垂直。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算模块30具体用于：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000171
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000172
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000173
计算出所述第一参数的第一输出值；
其中，
Figure BDA0002303246310000174
表示电机定子磁链幅值的第一输出值，
Figure BDA0002303246310000175
表示t轴电流的第一输出值，ω1表示第一预设速度，ω2表示第二预设速度，ωx表示当前的电机转速，
Figure BDA0002303246310000176
表示电机定子磁链幅值的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000177
表示t轴电流的第一计算值，
Figure BDA0002303246310000178
表示电机定子磁链幅值的参考值，
Figure BDA0002303246310000179
表示t轴电流的参考值。
在一种可能的实现方式中，所述第三计算模块40包括：
第一计算单元，用于根据所述第二参数的测量值、以及所述预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的测量值对应的第一参数的第二计算值；
第二计算单元，用于根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值。
在一种可能的实现方式中，所述第二计算单元具体用于：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure BDA00023032463100001710
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure BDA00023032463100001711
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure BDA0002303246310000181
计算出所述第一参数的第二观测值；
其中，
Figure BDA0002303246310000182
表示电机定子磁链幅值的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000183
表示t轴电流的第二观测值，
Figure BDA0002303246310000184
表示电机定子磁链幅值的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000185
表示t轴电流的第二计算值，
Figure BDA0002303246310000186
表示电机定子磁链幅值的第一观测值，
Figure BDA0002303246310000187
表示t轴电流的第一观测值。
在一种可能的实现方式中，所述第三参数包括f轴电压和t轴电压。
在一种可能的实现方式中，所述控制模块50具体用于：
根据所述第一参数的第一输出值和预设的弱磁控制条件计算出第一参数的第二输出值；
计算所述第一参数的第二输出值和所述第一参数的第二观测值之间的差值；
根据所述差值得到第一参数的第三计算值；
根据所述第一参数的第三计算值计算出所述第三参数的输出值。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
图5是本申请实施例提供的终端设备的示意图。如图5所示，该实施例的终端设备包括：处理器11、存储器12以及存储在所述存储器12中并可在所述处理器11上运行的计算机程序13。所述处理器11执行所述计算机程序13时实现上述电机控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S105。或者，所述处理器11执行所述计算机程序13时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块10至50的功能。
示例性的，所述计算机程序13可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器12中，并由所述处理器11执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序13在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器11可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器12可以是所述终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器12也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器12还可以既包括所述终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器12用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器12还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域技术人员可以理解，图5仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
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。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元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，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机控制方法，其特征在于，包括：
当获取到转矩命令时，根据所述转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，所述第一参数是第一坐标系的变量，所述第二参数是第二坐标系的变量；
根据所述第二参数的参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值；
根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值；
当获取到第一参数的第一观测值和第二参数的测量值时，根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值；
根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过所述第三参数的输出值控制电机的转速或转矩，其中，所述第三参数是所述第一坐标系的变量。
2.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述第一坐标系包括f轴和t轴，所述第一参数包括电机定子磁链幅值和t轴电流，其中，所述f轴为电机定子磁链方向，所述t轴与所述f轴垂直；所述第二坐标系包括d轴和q轴，所述第二参数包括d轴电流和q轴电流，其中，所述d轴为电机转子永磁体方向，所述q轴与所述d轴垂直。
3.如权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值，具体包括：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure FDA0002303246300000021
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure FDA0002303246300000022
计算出所述第一参数的第一输出值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure FDA0002303246300000023
计算出所述第一参数的第一输出值；
其中，
Figure FDA0002303246300000024
表示电机定子磁链幅值的第一输出值，
Figure FDA0002303246300000025
表示t轴电流的第一输出值，ω1表示第一预设速度，ω2表示第二预设速度，ωx表示当前的电机转速，
Figure FDA0002303246300000026
表示电机定子磁链幅值的第一计算值，
Figure FDA0002303246300000027
表示t轴电流的第一计算值，
Figure FDA0002303246300000028
表示电机定子磁链幅值的参考值，
Figure FDA0002303246300000029
表示t轴电流的参考值。
4.如权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值，具体包括：
根据所述第二参数的测量值、以及所述预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，计算出与所述第二参数的测量值对应的第一参数的第二计算值；
根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述当前的电机转速得到第一参数的第二观测值。
5.如权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一参数的第一观测值、所述第一参数的第二计算值以及所述电机转速计算出第一参数的第二观测值，具体包括：
若当前的电机转速小于或等于第一预设速度，根据公式
Figure FDA00023032463000000210
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于第一预设速度且小于第二预设速度，根据公式
Figure FDA0002303246300000031
计算出所述第一参数的第二观测值；
或，若当前的电机转速大于或等于第二预设速度，根据公式
Figure FDA0002303246300000032
计算出所述第一参数的第二观测值；
其中，
Figure FDA0002303246300000033
表示电机定子磁链幅值的第二观测值，
Figure FDA0002303246300000034
表示t轴电流的第二观测值，
Figure FDA0002303246300000035
表示电机定子磁链幅值的第二计算值，
Figure FDA0002303246300000036
表示t轴电流的第二计算值，
Figure FDA0002303246300000037
表示电机定子磁链幅值的第一观测值，
Figure FDA0002303246300000038
表示t轴电流的第一观测值。
6.如权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于，所述第三参数包括f轴电压和t轴电压。
7.如权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，具体包括：
根据所述第一参数的第一输出值和预设的弱磁控制条件计算出第一参数的第二输出值；
计算所述第一参数的第二输出值和所述第一参数的第二观测值之间的差值；
根据所述差值得到第一参数的第三计算值；
根据所述第一参数的第三计算值计算出所述第三参数的输出值。
8.一种电机控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于当获取到转矩命令时，根据所述转矩命令中的电机转矩和预设的效率优化变量关系确定第一参数的参考值和第二参数的参考值，其中，所述第一参数是第一坐标系的变量，所述第二参数是第二坐标系的变量；
第一计算模块，用于根据所述第二参数的参考值、以及预设的第一坐标系和第二坐标系的关联关系进行坐标转换，以计算出与所述第二参数的参考值对应的第一参数的第一计算值；
第二计算模块，用于根据所述第一参数的参考值、所述第一参数的第一计算值、以及当前的电机转速计算出第一参数的第一输出值；
第三计算模块，用于当获取到第一参数的第一观测值和第二参数的测量值时，根据所述第一参数的第一观测值、所述第二参数的测量值以及所述当前的电机转速计算出第一参数的第二观测值；
控制模块，用于根据所述第一参数的第一输出值和所述第一参数的第二观测值得到第三参数的输出值，通过所述第三参数的输出值控制电机的转速或转矩，其中，所述第三参数是所述第一坐标系的变量。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并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如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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