CN111711399A - 控制电机制动的方法及装置、电子设备 - Google Patents
控制电机制动的方法及装置、电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了控制电机制动的方法及装置、电子设备,该方法包括以下步骤:当需要对电机进行制动时,周期性地判断电机是否处于弱磁控制状态;当电机处于弱磁控制状态时,确定电机的d轴电压;确定电机的当前母线电压;根据当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定电机的q轴电压;根据d轴电压和q轴电压,控制电机制动。本方案可以避免母线电压过大。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域,特别涉及控制电机制动的方法及装置、电子设备。
背景技术
随着人们生活水平的提高,各种家用电器越来普及。很多家用电器都安装有电机,比如,冰箱和洗衣机。高速转动的电机在制动时如果控制不好,电机大量的机械能转化成电能,电能聚集在直流侧的电容上,会导致直流母线电压升高,对电路造成损坏。因此,对电机的制动控制尤为重要。
专利申请号为201510287862.1的中国专利申请文件公开了一种洗衣机变频电机的刹车控制方法及洗衣机,采用的方法是在洗衣机高速脱水后,电脑控制器上的中央处理器向变频控制板发送刹车指令,变频控制板上的中央处理器在接收到刹车指令后驱动电机工作,控制电机转速以减速度层级方式逐渐降低。
然而,现有技术中在电机制动的过程中,大量的机械能会转化为电能,从而导致母线电压过大。
发明内容
本发明实施例提供了控制电机制动的方法及装置、电子设备,可以避免母线电压过大。
第一方面,本发明实施例提供了控制电机制动的方法,包括:
当需要对电机进行制动时,周期性地判断所述电机是否处于弱磁控制状态;
当所述电机处于所述弱磁控制状态时,执行:
确定所述电机的d轴电压;
确定所述电机的当前母线电压;
根据所述当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定所述电机的q轴电压;
根据所述d轴电压和所述q轴电压,控制所述电机制动。
优选地,
所述确定所述电机的d轴电压,包括:
确定所述电机的当前转速;
根据所述当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流;
确定d轴当前电流;
根据所述d轴参考电流和所述d轴当前电流,确定所述电机的d轴电压。
优选地,
所述根据所述当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定所述电机的q轴电压,包括:
根据所述当前母线电压和所述母线参考电压,确定q轴参考电流;
确定q轴当前电流;
根据所述q轴参考电流和所述q轴当前电流,确定所述电机的q轴电压。
优选地,
所述根据所述当前母线电压和所述母线参考电压,确定q轴参考电流,包括:
根据所述当前母线电压和所述母线参考电压,通过式一,确定所述q轴参考电流,其中,所述式一为:
其中,所述Iqref表示所述q轴参考电流,所述Uref表示所述母线参考电压,所述Udc表示所述当前母线电压,所述Kp表示比例系数,所述Ki表示积分系数,所述t表示运行时间。
优选地,
在所述周期性地确定所述电机是否处于弱磁控制状态之后,进一步包括:
当所述电机不处于所述弱磁控制状态时,执行:
将d轴参考电流设置为0,将q轴参考电流设置为负数;
确定d轴当前电流和q轴当前电流;
根据所述d轴当前电流和所述d轴参考电流,确定d轴电压;
根据所述q轴当前电流和所述q轴参考电流,确定q轴电压;
根据所述d轴电压和所述q轴电压,控制所述电机制动。
优选地,
所述确定所述电机的当前母线电压,包括:
获取上一个周期的d轴电压;
确定上一个周期的d轴参考电流;
根据所述电机的额定电流和上一个周期的d轴参考电流,通过式二确定第一参数,其中,所述式二为:
其中,所述Iqref表示所述第一参数,所述Is表示所述额定电流,所述Iderf表示所述上一个周期的d轴参考电流;
确定上一个周期的q轴当前电流;
根据所述第一参数和上一个周期的q轴当前电流,确定第二参数;
根据上一个周期的d轴电压和所述第二参数,通过式三,确定所述当前母线电压,其中,所述式三为:
其中,所述Udc表示所述当前母线电压,所述Ud表示上一个周期的d轴电压,所述Uq表示所述第二参数。
第二方面,本发明实施例提供了控制电机制动的装置,包括:
判断模块,用于当需要对电机进行制动时,周期性地判断所述电机是否处于弱磁控制状态;
处理模块,用于当所述判断模块判断出所述电机处于所述弱磁控制状态时,确定所述电机的d轴电压;确定所述电机的当前母线电压;根据所述当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定所述电机的q轴电压;根据所述d轴电压和所述q轴电压,控制所述电机制动。
优选地,
所述处理模块,包括:
转速确定单元,用于确定所述电机的当前转速;
参考电流确定单元,用于根据所述转速确定单元确定的所述当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流;
当前电流确定单元,用于确定d轴当前电流;
处理单元,用于根据所述参考电流确定单元确定的所述d轴参考电流和所述当前电流确定单元确定的所述d轴当前电流,确定所述电机的d轴电压。
第三方面,本发明实施例提供了电子设备,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
所述至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器,用于调用所述机器可读程序,执行第一方面中任一所述的方法。
第四方面,本发明提供了计算机可读介质,其特征在于,所述计算机可读介质上存储有计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时,使所述处理器执行第一方面中任一所述的方法。
本发明实施例提供了控制电机制动的方法及装置、电子设备,在本发明实施例中,六路IGBT所提供的电压超过电压阈值时,电机的转速较高,此时,电机处于弱磁控制状态,电机在制动的过程中转速逐渐降低,电机逐渐退弱磁,即处于非弱磁状态,同时大量的机械能会转化为电能,能量反馈到母线上,会造成母线电压迅速上升,严重时甚至会击穿母线电容,造成电机的制动出现异常,且电机在转速较高时,会造成直流母线电压升高过大,因此,需要对电机的弱磁和非弱磁两种控制状态分别进行控制,并在确定出电机处于弱磁控制状态时,可以通过d轴电压和q轴电压实现对电机的制动,基于此,可以先确定电机的d轴电压和当前母线电压,并预先设置母线参考电压,以对当前母线电压进行控制,以避免母线电压在电机高速转动的时候升高过大,并基于当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定出电机的q轴电压,通过上述方式确定的q轴电压,在电机的制动过程中,可以避免母线电压过大。
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控制电机制动的方法的流程图;
图2是本发明一实施例提供的另一种控制电机制动的方法的流程图;
图3是本发明一实施例提供的一种控制电机制动的装置的示意图;
图4是本发明一实施例提供的另一种控制电机制动的装置的示意图。
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控制电机制动的方法,该方法可以包括以下步骤:
步骤101:当需要对电机进行制动时,周期性地判断电机是否处于弱磁控制状态;
步骤102:当电机处于弱磁控制状态时,确定电机的d轴电压;
步骤103:确定电机的当前母线电压;
步骤104:根据当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定电机的q轴电压;
步骤105:根据d轴电压和q轴电压,控制电机制动。
在本发明实施例中,六路IGBT所提供的电压超过电压阈值时,电机的转速较高,此时,电机处于弱磁控制状态,电机在制动的过程中转速逐渐降低,电机逐渐退弱磁,即处于非弱磁状态,同时大量的机械能会转化为电能,能量反馈到母线上,会造成直流母线电压迅速上升,严重时甚至会击穿母线电容,造成电机的制动出现异常,且电机在转速较高时,会造成直流母线电压升高过大,因此,需要对电机的弱磁和非弱磁两种控制状态分别进行控制,并在确定出电机处于弱磁控制状态时,可以通过d轴电压和q轴电压实现对电机的制动,基于此,可以先确定电机的d轴电压和当前母线电压,并预先设置母线参考电压,以对当前母线电压进行控制,以避免母线电压在电机高速转动的时候升高过大,并基于当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定出电机的q轴电压,通过上述方式确定的q轴电压,在电机的制动过程中,可以避免母线电压过大。
为了确定出电机的d轴电压,在本发明一实施例中,上述实施例中的步骤102中确定电机的d轴电压,具体可以通过如下方式实现:
确定电机的当前转速;
根据当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流;
确定d轴当前电流;
根据d轴参考电流和d轴当前电流,确定电机的d轴电压。
在本发明一实施例中,由于需要基于电机的d轴电压和q轴电压,对电机进行制动,因此,首先需要确定出电机的d轴电压,可以预先设置参考转速,比如,可以基于减速度曲线设置参考转速,并实时估算电机的当前转速,然后基于当前转速和预先设置的参考转速,通过PI调节的方式确定出d轴参考电流,同时可以实时估算d轴当前电流,基于d轴当前电流和上述确定的d轴参考电流,通过PI调节的方式进一步确定出d轴电压。
为了确定出电机的q轴电压,在本发明一实施例中,上述实施例中的步骤104中根据当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定电机的q轴电压,具体可以通过如下方式实现:
根据当前母线电压和母线参考电压,确定q轴参考电流;
确定q轴当前电流;
根据q轴参考电流和q轴当前电流,确定电机的q轴电压。
在本发明一实施例中,由于需要基于电机的d轴电压和q轴电压,对电机进行制动,因此,需要确定出电机的q轴电压,为了避免母线电压过大,可以预先设置母线参考电压,对当前母线电压进行控制,并实时估算电机的当前母线电压,然后基于实时估算的当前母线电压和预先设置的母线参考电压,可以通过PI调节的方式确定出q轴参考电流,同时可以实时估算q轴当前电流,基于q轴当前电流和上述确定的q轴参考电流,可以通过PI调节的方式进一步确定出q轴电压。
为了确定出q轴参考电流,在本发明一实施例中,上述实施例中的根据当前母线电压和母线参考电压,确定q轴参考电流,具体可以通过如下方式实现:
根据当前母线电压和母线参考电压,通过式一,确定q轴参考电流,其中,式一为:
其中,Iqref表示q轴参考电流,Uref表示母线参考电压,Udc表示当前母线电压,Kp表示比例系数,Ki表示积分系数,t表示运行时间。
在本发明一实施例中,由于需要基于电机的q轴参考电流和q轴当前电流,确定出q轴电压,因此,需要首先确定出q轴参考电流,可以通过将当前母线电压和母线参考电压,通过PI调节的方式对q轴参考电流进行确定,比如,可以将当前母线电压Udc和母线参考电压Uref代入式一: 中,通过对应于比例系数和积分系数的PI调节,确定出q轴参考电流。
为了在电机不处于弱磁控制状态时对电机进行制动,在本发明一实施例中,上述实施例在步骤101周期性地确定电机是否处于弱磁控制状态之后,进一步包括:
当电机不处于弱磁控制状态时,执行:
将d轴参考电流设置为0,将q轴参考电流设置为负数;
确定d轴当前电流和q轴当前电流;
根据d轴当前电流和d轴参考电流,确定d轴电压;
根据q轴当前电流和q轴参考电流,确定q轴电压;
根据d轴电压和q轴电压,控制电机制动。
在本发明一实施例中,当判断出电机不处于弱磁控制状态时,即电机处于非弱磁控制状态时,此时电机的转速较低,为了实现电机的降速,同时维持母线电压,可以将d轴参考电流设置为0,将q轴参考电流设置为负数(电流设置为负数表明电流的方向与电机的正常转动方向相反,阻碍电机的正常转动),同时实时估算d轴当前电流和q轴当前电流,基于d轴参考电流和实时估算的d轴当前电流,可以通过PI调节的方式确定出d轴电压,基于q轴参考电流和实时估算的q轴当前电流,可以通过PI调节的方式确定出q轴电压,并通过上述确定出的d轴电压和q轴电压,实现对电机制动的控制。
为了确定出电机的当前母线电压,在本发明一实施例中,上述实施例中的步骤103中确定电机的当前母线电压,具体可以通过如下方式实现:
获取上一个周期的d轴电压;
确定上一个周期的d轴参考电流;
根据电机的额定电流和上一个周期的d轴参考电流,通过式二确定第一参数,其中,式二为:
其中,Iqref表示第一参数,Is表示额定电流,Iderf表示上一个周期的d轴参考电流;
确定上一个周期的q轴当前电流;
根据第一参数和上一个周期的q轴当前电流,确定第二参数;
根据上一个周期的d轴电压和第二参数,通过式三,确定当前母线电压,其中,式三为:
其中,Udc表示当前母线电压,Ud表示上一个周期的d轴电压,Uq表示第二参数。
在本发明一实施例中,由于需要基于当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定q轴参考电流,因此,需要首先对当前母线电压进行确定,可以通过额定电流以及上一个周期所确定的d轴参考电流,通过式二确定出第一参数,即上一个周期的q轴参考电流,然后基于上一个周期的q轴参考电流和实时估算的q轴当前电流,确定出上一个周期的q轴电压,即第二参数,并基于上一个周期的d轴电压和上一个周期的q轴电压,通过式三确定出当前母线电压。
在本发明一实施例中,通过上述实施例中的方法确定出d轴电压和q轴电压后,可以根据反PARK变换得到α轴电压和β轴电压,然后α轴电压和β轴电压再通过SVPWM输出6路PWM波占空比控制电机降速运行。因电机FOC矢量控制为闭环系统,在下一个PWM周期中又会采样电机三相电流Iu、Iv、Iw,经过CLARK变换和PARK变换后可以得到实时估算的d轴当前电流和q轴当前电流,同时d轴当前电流和q轴当前电流可以参与到上述实施例的方法中。
本发明提出的控制电机制动的方法,可以对弱磁区域和非弱磁区域分别进行控制,保证电机快速制动,并在制动过程中维持母线电压在正常范围内,同时可以避免电机制动过程中直接刹车带来的噪声过大、母线电压过大的问题。
如图2所示,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了控制电机制动的方法进行详细说明,具体可以包括以下步骤:
步骤201:当需要对电机进行制动时,周期性地判断电机是否处于弱磁控制状态,若是,执行步骤202,否则,执行步骤216。
具体地,由于电机在弱磁控制状态和非弱磁控制状态下的转速不一致,因此,在电机进行制动时,需要对电机所处的运行状态进行判断,以便对不同状态下的电机进行制动。
步骤202:确定电机的当前转速。
步骤203:根据当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流。
具体地,当电机处于弱磁控制状态时,由于电机的转速较高,需要使得电机快速降速,因此,可以实时估算电机的当前转速,并预先设置参考转速,由于参考转速为电机在制动过程中需要控制电机达到的目标转速,可以使得当前转速接近于参考转速,然后基于当前转速和预先设置的参考转速,通过PI调节的方式确定出d轴参考电流。
举例来说,可以通过设置电机的减速度曲线的方式对电机的参考转速进行控制,假设电机的初始转速为1000r/s,根据减速度曲线确定电机当前的参考转速应为800r/s,则可以设置参考转速为800r/s,假设实时估算的当前转速为500r/s,可以通过对应于比例系数和积分系数的PI调节,使得在速度环中实时估算的当前转速接近于参考转速,并确定出经过PI调节之后的d轴参考电流。
步骤204:确定d轴当前电流。
步骤205:根据d轴参考电流和d轴当前电流,确定电机的d轴电压。
具体地,可以通过实时估算的d轴当前电流和上述确定出的d轴参考电流,确定电机的d轴电压。
举例来说,可以基于d轴参考电流和d轴当前电流,在电流环中通过对应于比例系数和积分系数的PI调节,确定出电机的d轴电压,此时,PI调节的参数必须足够大,以防止母线电压提升太高。
步骤206:获取上一个周期的d轴电压。
步骤207:确定上一个周期的d轴参考电流。
步骤208:根据电机的额定电流和上一个周期的d轴参考电流,确定第一参数。
具体地,需要确定出上一个周期的d轴参考电流,基于上一个周期的d轴参考电流和额定电流,确定出上一个周期的q轴参考电流。
举例来说,可以通过下述式一,将电机的额定电流和上一个周期的d轴参考电流代入,以确定出上一个周期的q轴参考电流,即第一参数,其中,式一为:
其中,Iqref表示第一参数,Is表示额定电流,Iderf表示上一个周期的d轴参考电流。
步骤209:确定上一个周期的q轴当前电流。
步骤210:根据第一参数和上一个周期的q轴当前电流,确定第二参数。
具体地,基于上述确定出的第一参数和实时估算的上一个周期的q轴当前电流,可以通过PI调节的方式确定出第二参数,即上一个周期的q轴电压。
步骤211:根据上一个周期的d轴电压和第二参数,确定当前母线电压。
具体地,基于上一个周期的d轴电压和第二参数(上一个周期的q轴电压),可以确定出当前母线电压。
举例来说,可以通过下述式二,确定当前母线电压,其中,式二为:
其中,Udc表示当前母线电压,Ud表示上一个周期的d轴电压,Uq表示第二参数。
步骤212:根据当前母线电压和母线参考电压,确定q轴参考电流。
具体地,可以预先设置母线参考电压,需要在电机制动过程中,控制当前母线电压达到母线参考电压,以对当前母线电压进行控制,避免母线电压过大,并基于当前母线电压和母线参考电压,通过PI调节的方式确定出q轴参考电流。
举例来说,母线参考电压可以设置在380V—400V内,既可以实现电机降速,又可以避免母线电压过大。
可以通过下述式三确定q轴参考电流,其中,式三为:
其中,Iqref表示q轴参考电流,Uref表示母线参考电压,Udc表示当前母线电压,Kp表示比例系数,Ki表示积分系数,t表示运行时间。
步骤213:确定q轴当前电流。
步骤214:根据q轴参考电流和q轴当前电流,确定电机的q轴电压。
步骤215:根据d轴电压和q轴电压,控制电机制动。
举例来说,可以基于上述确定出的q轴参考电流和实时估算的q轴当前电流,通过PI调节的方式确定出电机的q轴电压,此时,PI调节的参数必须足够大,以防止母线电压提升太高,并基于d轴电压和q轴电压,经过PI控制得到α轴电压和β轴电压,根据α轴电压和β轴电压生成空间矢量脉宽调制SVPWM信号,利用SVPWM信号控制电机降速运行。
步骤216:将d轴参考电流设置为0,将q轴参考电流设置为负数。
步骤217:确定d轴当前电流和q轴当前电流。
步骤218:根据d轴当前电流和d轴参考电流,确定d轴电压。
步骤219:根据q轴当前电流和q轴参考电流,确定q轴电压。
步骤220:根据d轴电压和q轴电压,控制电机制动。
具体地,当电机处于非弱磁控制状态时,此时电机的转速较低,可以将d轴参考电流设置为0,将q轴参考电流设置为负数使电机降速,并根据实时估算的d轴当前电流和d轴参考电流,确定d轴电压,根据实时估算的q轴当前电流和q轴参考电流,确定出q轴电压,然后基于d轴电压和q轴电压,经过PI控制得到α轴电压和β轴电压,根据α轴电压和β轴电压生成空间矢量脉宽调制SVPWM信号,利用SVPWM信号控制电机降速运行控制电机制动。
如图3所示,本发明实施例提供了控制电机制动的装置,包括:
判断模块301,用于当需要对电机进行制动时,周期性地判断电机是否处于弱磁控制状态;
处理模块302,用于当判断模块301判断出电机处于弱磁控制状态时,确定电机的d轴电压;确定电机的当前母线电压;根据当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定电机的q轴电压;根据d轴电压和q轴电压,控制电机制动。
在本发明实施例中,六路IGBT所提供的电压超过电压阈值时,电机的转速较高,此时,电机处于弱磁控制状态,电机在制动的过程中转速逐渐降低,电机逐渐退弱磁,即处于非弱磁状态,同时大量的机械能会转化为电能,能量反馈到母线上,会造成直流母线电压迅速上升,严重时甚至会击穿母线电容,造成电机的制动出现异常,且电机在转速较高时,会造成直流母线电压升高过大,因此,需要对电机的弱磁和非弱磁两种控制状态分别进行控制,并在判断模块确定出电机处于弱磁控制状态时,可以通过d轴电压和q轴电压实现对电机的制动,基于此,可以先通过处理模块确定电机的d轴电压和当前母线电压,并预先设置母线参考电压,以对当前母线电压进行控制,以避免母线电压在电机高速转动的时候升高过大,并基于当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定出电机的q轴电压,通过上述方式确定的q轴电压,在电机的制动过程中,可以避免母线电压过大。
如图4所示,基于图3所示的控制电机制动的装置,在本发明一实施例中,处理模块302,包括:
转速确定单元3021,用于确定电机的当前转速;
参考电流确定单元3022,用于根据转速确定单元3021确定的当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流;
当前电流确定单元3023,用于确定d轴当前电流;
处理单元3024,用于根据参考电流确定单元确定的d轴参考电流和当前电流确定单元确定的d轴当前电流,确定电机的d轴电压。
在本发明一实施例中,由于需要基于电机的d轴电压和q轴电压,对电机进行制动,因此,首先需要确定出电机的d轴电压,可以预先设置参考转速,比如,可以基于减速度曲线设置参考转速,并通过转速确定单元实时估算电机的当前转速,然后通过参考电流确定单元基于当前转速和预先设置的参考转速,通过PI调节的方式确定出d轴参考电流,同时可以通过当前电流确定单元实时估算d轴当前电流,通过处理单元基于d轴当前电流和上述确定的d轴参考电流,通过PI调节的方式进一步确定出d轴电压。
本发明实施例还提供了电子设备,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
至少一个处理器,用于调用机器可读程序,执行上述实施例中任一的方法。
可以理解的是,本发明实施例示意的结构并不构成对控制电机制动的装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中,控制电机制动的装置可以包括比图示更多或者更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本发明方法实施例基于同一构思,具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述,此处不再赘述。
本发明实施例还提供了控制电机制动的装置,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
至少一个处理器,用于调用机器可读程序,执行本发明任一实施例中的控制电机制动的方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读介质,计算机可读介质上存储有计算机指令,计算机指令在被处理器执行时,使处理器执行本发明任一实施例中的控制电机制动的方法。
具体地,可以提供配有存储介质的系统或者装置,在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下,从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
此外,应该清楚的是,不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码,而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作,从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
此外,可以理解的是,将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中,随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作,从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
本发明各个实施例至少具有如下有益效果:
1、在本发明实施例中,六路IGBT所提供的电压超过电压阈值时,电机的转速较高,此时,电机处于弱磁控制状态,电机在制动的过程中转速逐渐降低,电机逐渐退弱磁,即处于非弱磁状态,同时大量的机械能会转化为电能,能量反馈到母线上,会造成直流母线电压迅速上升,严重时甚至会击穿母线电容,造成电机的制动出现异常,且电机在转速较高时,会造成直流母线电压升高过大,因此,需要对电机的弱磁和非弱磁两种控制状态分别进行控制,并在确定出电机处于弱磁控制状态时,可以通过d轴电压和q轴电压实现对电机的制动,基于此,可以先确定电机的d轴电压和当前母线电压,并预先设置母线参考电压,以对当前母线电压进行控制,以避免母线电压在电机高速转动的时候升高过大,并基于当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定出电机的q轴电压,通过上述方式确定的q轴电压,在电机的制动过程中,可以避免母线电压过大;
2、在本发明一实施例中,由于需要基于电机的d轴电压和q轴电压,对电机进行制动,因此,首先需要确定出电机的d轴电压,可以预先设置参考转速,比如,可以基于减速度曲线设置参考转速,并实时估算电机的当前转速,然后基于当前转速和预先设置的参考转速,通过PI调节的方式确定出d轴参考电流,同时可以实时估算d轴当前电流,基于d轴当前电流和上述确定的d轴参考电流,通过PI调节的方式进一步确定出d轴电压;
3、在本发明一实施例中,由于需要基于电机的d轴电压和q轴电压,对电机进行制动,因此,需要确定出电机的q轴电压,为了避免母线电压过大,可以预先设置母线参考电压,对当前母线电压进行控制,并实时估算电机的当前母线电压,然后基于实时估算的当前母线电压和预先设置的母线参考电压,可以通过PI调节的方式确定出q轴参考电流,同时可以实时估算q轴当前电流,基于q轴当前电流和上述确定的q轴参考电流,可以通过PI调节的方式进一步确定出q轴电压。
需要说明的是,上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构,也可以是逻辑结构,即,有些模块可能由同一物理实体实现,或者,有些模块可能分由多个物理实体实现,或者,可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中,硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如,一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器,FPGA或ASIC)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器),可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明,然而本发明不限于这些已揭示的实施例,基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓,可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例,这些实施例也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.控制电机制动的方法,其特征在于,包括:
当需要对电机进行制动时,周期性地判断所述电机是否处于弱磁控制状态;
当所述电机处于所述弱磁控制状态时,执行:
确定所述电机的d轴电压;
确定所述电机的当前母线电压;
根据所述当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定所述电机的q轴电压;
根据所述d轴电压和所述q轴电压,控制所述电机制动。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述确定所述电机的d轴电压,包括:
确定所述电机的当前转速;
根据所述当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流;
确定d轴当前电流;
根据所述d轴参考电流和所述d轴当前电流,确定所述电机的d轴电压。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述根据所述当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定所述电机的q轴电压,包括:
根据所述当前母线电压和所述母线参考电压,确定q轴参考电流;
确定q轴当前电流;
根据所述q轴参考电流和所述q轴当前电流,确定所述电机的q轴电压。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
在所述周期性地确定所述电机是否处于弱磁控制状态之后,进一步包括:
当所述电机不处于所述弱磁控制状态时,执行:
将d轴参考电流设置为0,将q轴参考电流设置为负数;
确定d轴当前电流和q轴当前电流;
根据所述d轴当前电流和所述d轴参考电流,确定d轴电压;
根据所述q轴当前电流和所述q轴参考电流,确定q轴电压;
根据所述d轴电压和所述q轴电压,控制所述电机制动。
6.根据权利要求1-5中任一所述的方法,其特征在于,
所述确定所述电机的当前母线电压,包括:
获取上一个周期的d轴电压;
确定上一个周期的d轴参考电流;
根据所述电机的额定电流和上一个周期的d轴参考电流,通过式二确定第一参数,其中,所述式二为:
其中,所述Iqref表示所述第一参数,所述Is表示所述额定电流,所述Iderf表示所述上一个周期的d轴参考电流;
确定上一个周期的q轴当前电流;
根据所述第一参数和上一个周期的q轴当前电流,确定第二参数;
根据上一个周期的d轴电压和所述第二参数,通过式三,确定所述当前母线电压,其中,所述式三为:
其中,所述Udc表示所述当前母线电压,所述Ud表示上一个周期的d轴电压,所述Uq表示所述第二参数。
7.控制电机制动的装置,其特征在于,包括:
判断模块,用于当需要对电机进行制动时,周期性地判断所述电机是否处于弱磁控制状态;
处理模块,用于当所述判断模块判断出所述电机处于所述弱磁控制状态时,确定所述电机的d轴电压;确定所述电机的当前母线电压;根据所述当前母线电压和预先设置的母线参考电压,确定所述电机的q轴电压;根据所述d轴电压和所述q轴电压,控制所述电机制动。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,
所述处理模块,包括:
转速确定单元,用于确定所述电机的当前转速;
参考电流确定单元,用于根据所述转速确定单元确定的所述当前转速和预先设置的参考转速,确定d轴参考电流;
当前电流确定单元,用于确定d轴当前电流;
处理单元,用于根据所述参考电流确定单元确定的所述d轴参考电流和所述当前电流确定单元确定的所述d轴当前电流,确定所述电机的d轴电压。
9.电子设备,其特征在于,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;
所述至少一个存储器,用于存储机器可读程序;
所述至少一个处理器,用于调用所述机器可读程序,执行权利要求1至6中任一所述的方法。
10.计算机可读介质,其特征在于,所述计算机可读介质上存储有计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时,使所述处理器执行权利要求1至6中任一所述的方法。
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