CN112398407B - 一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法，所述方法包括：对所述转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。本申请还涉及一种转子的最优转矩补偿角度的确定装置。本申请应用于压缩机的确定方法及装置可以跟随不同的工况下导致的负载变化而确定出最优的转矩补偿角度。
Description
技术领域
本申请涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法及装置。
背景技术
压缩机在低频运行过程中，压缩机的负载力矩会受到各种外界不定因素的影响，压缩机系统也跟随这些不定因素进入了一个不确定运行的状态，然而压缩机在不同工况下(如室内温度、室外温度等)导致的负载变化相关影响因素具有多变性、非周期性特点，这些影响因素无法量化，所以压缩机的确定参数却不能自适应地跟随变化，导致压缩机在实际运行当中偏离最佳运行状态，影响整机的运行性能，因此需要得到最优的转矩补偿角度来减小补偿点的角度偏差量；
现有技术中的转矩补偿角度的寻优算法通常需要大量的数据样本作为训练基础，才能得到一个最佳的转矩补偿角度，由于压缩机在不同工况下导致的负载变化相关影响因素具有多变性、非周期性特点，难以通过训练数据样本来寻找到最优的转矩补偿角度；例如某一偏差数据簇中的较大的数据样本点在压缩机实际运行中为一个重要的负载变化点，但由于该现有技术具有“排异取众”的特性，会将这一数据样本点标识为坏数据，从而不能提取待该负载变化点的特征值，也就无法得到最优的转矩补偿角度，从而导致压缩机在该负载变化点的运行无法达到最佳的状态。
发明内容
为了克服现有技术中的至少一个技术问题，本申请提供了一种转矩补偿角度的自适应寻优的确定方法及装置。
第一方面，本申请提供了一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法，所述方法包括：
对转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；
对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果；并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。
可选地，在对所述转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算之前，所述确定方法还包括：
将所述补偿角度因子与预设的参考角度进行乘积运算，得到所述转子的参考补偿角度。
可选地，在将所述补偿角度因子与预设的参考角度进行乘积运算之前，所述确定方法还包括：
利用转子在第一预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第一波动转速；
利用转子在第二预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第二波动转速，其中，转子在第二预设时间段内进行运转的开始时刻晚于转子在第一预设时间段内进行运转的开始时刻；
比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速，利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值；
根据所述转子的角速度误差趋势变化值确定所述补偿角度因子为正值或负值。
可选地，所述比较所述转子的第一波动转速和所述转子第二波动转速，利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值，包括：
比较所述转子的第一波动转速是否不小于所述转子的第二波动转速；
若是，将转子的角速度误差趋势变化值调整为：M＝M+1；
若否，将转子的角速度误差趋势变化值调整为：M＝M-1；
其中，M为转子的角速度误差趋势变化值。
可选地，在利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值之后，所述根据所述转子的角速度误差趋势变化值确定所述补偿角度因子为正值或负值之前，所述确定方法还包括：
确定比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速的次数，得到波动转速比较次数；
判断所述波动转速比较次数是否达到预设比较阈值。
可选地，所述利用转子在第一预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第一波动转速，包括：
将第一预设时间段内的同一时刻的第一估算角速度和第一参考角速度做相减运算；
将第一预设时间段内的每个同一时刻的相减运算结果进行求和，得到所述第一波动转速。
可选地，所述利用转子在第二预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第二波动转速，包括：
将第二预设时间段内的同一时刻的第二估算角速度和第二参考角速度做相减运算；
将第二预设时间段内的每个同一时刻的相减运算结果进行求和，得到所述第二波动转速。
可选地，所述确定方法还包括：
对转子在第一预设时间段内的预设时间间隔的波动转速采样值和所述转子的第二波动转速做相加运算，得到第一结果；
对转子在第一时间段内的所有预设时间间隔相对应的第一结果进行求和计算，得到转子在第二时间段内的波动转速采样值；
计算所述转子在第二时间段内的波动转速采样值与所述波动转速比较次数的比值；
将所述比值作为更新后的转子的第一波动转速。
可选地，所述确定方法还包括：
对所述转子的最优转矩补偿角度、转子的波动角度以及转子的位置估算角做相加运算，计算出q轴电流补偿量的相位；
将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型，得到q轴电流补偿量；
利用所述q轴电流补偿量对压缩机的电机进行转矩补偿。
可选地，在将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型之前，所述确定方法还包括：
构建所述优化的FPDILC模型；
其中，所述优化的FPDILC模型为：
ΔIq(i+1)(θe)＝(1-a)*ΔIqi(θe)+Gp1*e(i-1)(θe)+Gp2*ei(θe)+Gp3*e(i-2)(θe)+Gd*[ei(θe)-e(i-1)(θe)]
其中，ΔIq(i+1)(θe)为前馈的q轴电流补偿量，i为迭代次数，θe为转子的位置估算角，a为遗忘因子，ΔIqi(θe)为q轴电流补偿量，ei(θe)为第i次迭代的速度误差信号，e(i-1)(θe)为第i-1次迭代的速度误差信号，e(i-2)(θe)为第i-2次迭代的速度误差信号，Gp1为第一调节系数，Gp2为第二调节系数，Gp3为第三调节系数，Gd为第四调节系数。
第二方面，本申请提供了一种转子的最优转矩补偿角度的确定装置，所述装置包括
运算模块，对转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
转换模块，对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；
确定模块，对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。
可选地，所述确定装置还包括：
相位获取模块，用于对所述转子的最优转矩补偿角度、转子的波动角度以及转子的位置估算角做相加运算，计算出q轴电流补偿量的相位；
补偿量获取模块，用于将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型，得到q轴电流补偿量；
补偿模块，用于利用所述q轴电流补偿量对压缩机的电机进行转矩补偿。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请提供的一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法，包括：对转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果；并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度，因此，本实施例的确定方法即使在不同的工况下，负载会发生变化的情形，在实际应用中，只需要利用转子的参考补偿角度对转子的初始补偿角度进行修正，得到转子的修正角度，从而利用转子的修正角度、转子的效益角度、补偿角度因子最终确定出转子的最优转矩补偿角度，因此该确定方法计算过程比较简单，可以应用于压缩机跟随不同的工况下导致的负载变化而确定出转子的最优的转矩补偿角度。
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，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，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是根据本申请实施例提供的一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法的硬件环境的示意图；
图2是根据本申请实施例提供的一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法的流程示意图；
图3是现有技术中压缩机的工作原理示意图；
图4是现有技术中压缩机脉动负载力矩、电机力矩和速度的关系示意图；
图5是根据本申请实施例提供的一种第一优化的FPDILC算法的原理示意图；
图6是根据本申请实施例提供的一种带自适应最优补偿角度的优化FPDILC算法的原理示意图；
图7是根据本申请实施例提供的一种转子的最优转矩补偿角度的确定装置的结构示意图。
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。
实施例一
可选地，在本实施例中，上述转子的最优转矩补偿角度的确定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(如多媒体服务、游戏服务、应用服务、理财服务、购物服务等)，可在服务器上或独立于服务器设置数据库，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并不限定于PC、手机、平板电脑等。本申请实施例的查询信息的处理方法可以由服务器103来执行，也可以由终端101来执行，还可以是由服务器103和终端101共同执行。其中，终端101执行本申请实施例的转子的最优转矩补偿角度的确定方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。
实施例二
图2是根据本申请实施例提供的一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法的流程示意图，参见图2，该方法包括以下步骤：
S202：对转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
本实施例的转子的参考补偿角度是用于对转子的初始补偿角度进行修正的一个补偿角度，以得到更加准确的转子的初始补偿角度，可以利用以下公式来得到转子的修正角度：
转子的修正角度＝转子的初始补偿角度+转子的参考补偿角度；
具体的，本实施例的转子的初始补偿角度的取值范围一般可以设定在[-32700，32700]范围内，在其他实施例中，该转子的初始补偿角度的取值范围也可以设定为其他数值范围。
S204：对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；
具体的，上述转子的效益角度为转子的趋势调整角度，获取该转子的效益角度的目的是为了计算出转子的最优转矩补偿角度，例如，可通过以下公式来计算所述转子的效益角度：
转子的效益角度＝转子的趋势调整角度＝转子的时间角度*2^n/180，这里的n可以根据实际情况选取相应的数值，例如，优选的，n可以取值为15，可以理解的是，在其他实施例中，n也可以选取其他数值。
S206：对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度；
具体的，可以通过以下公式得到所述转子的最优转矩补偿角度：
转子的最优转矩补偿角度＝转子的修正角度+补偿角度因子*转子的效益角度。
本申请的转子的最优转矩补偿角度的确定方法，通过对所述转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度，对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度，对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度，因此，本实施例的确定方法即使在不同的工况下，负载会发生变化的情形，在实际应用中，只需要利用转子的参考补偿角度对转子的初始补偿角度进行修正，得到转子的修正角度，从而利用转子的修正角度、转子的效益角度、补偿角度因子最终确定出转子的最优转矩补偿角度，因此该确定方法计算过程比较简单，可以应用于压缩机跟随不同的工况下导致的负载变化而确定出转子的最优的转矩补偿角度。
可选地，步骤S202之前，所述确定方法还包括以下步骤：
S201：将所述补偿角度因子与预设的参考角度进行乘积运算，得到所述转子的参考补偿角度。
优选的，根据预设条件确定出一个预设的参考角度，本实施例中的预设的参考角度例如可以是365度，优选的，例如，为了能得到更加准确地得到转子的参考补偿角度，还可以对该参考补偿角度进行适当地调整，例如，将所述转子的参考补偿角度加上或减去一个预设调整角度，一般的，该预设调整角度的取值可以为1-5度，在其他实施例中，该预设调整角度的取值也可以是其他数值，在此，不做明确限制。
可选地，在步骤201之前，所述确定方法还包括以下步骤：
S302：利用转子在第一预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第一波动转速；
具体的，在第一预设时间段内，可以利用以下公式计算出所述转子的第一波动转速：
第一波动转速＝Σ(第一估算角速度-第一参考角速度)；
其中，所述第一估算角速度是指转子在某一时刻的估算角速度，第一参考角度是指转子在某一时刻的参考角速度，将第一预设时间段内的同一时刻的第一估算角速度和第一参考角速度做相减运算；将第一预设时间段内的每个同一时刻的相减运算结果进行求和，得到所述第一波动转速；
这里的第一估算角速度和第一参考角度均可以是预先设定的角速度。
上述的转子的第一波动转速是指：根据实际情况随时采集转子在运行了第一预设时间段后，转子在该第一预设时间段中的波动转速；或者也可以是定期采集转子在运行了第一预设时间段后，转子在该第一预设时间段中的波动转速。
S304：利用转子在第二预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第二波动转速，其中，转子在第二预设时间段内进行运转的开始时刻晚于转子在第一预设时间段内进行运转的开始时刻；
具体的，在第二预设时间段内，可以利用以下公式计算出所述转子的第二波动转速：
第二波动转速＝Σ(第二估算角速度-第二参考角速度)
同理，所述第二估算角速度是指转子在某一时刻的估算角速度，第二参考角度是指转子在某一时刻的参考角速度，将第二预设时间段内的同一时刻的第二估算角速度和第二参考角速度做相减运算；将第二预设时间段内的每个同一时刻的相减运算结果进行求和，得到所述第二波动转速；
同理，上述第二估算角速度和第二参考角度也均可以是预先设定的角速度。
这里的转子的第二波动转速是指：根据实际情况随时采集转子在运行了第二预设时间段后，转子在该第二预设时间段中的波动转速；或者也可以是定期采集转子在运行了第二预设时间段后，转子在该第二预设时间段中的波动转速。
S306：比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速，利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值；
具体的，需要比较转子的第一波动转速和转子第二波动转速的大小值，以确定转子的角速度误差的趋势是否发生了变化。
S308：根据所述转子的角速度误差趋势变化值确定所述补偿角度因子为正值或负值；
具体的，本实施例在得到转子的角速度误差趋势变化值后，目的是为了确定补偿角度因子是正值还是负值，从而利用确定后的补偿角度因子得到适合于转子的修正角度。
可选地，在步骤S306中，所述比较所述转子的第一波动转速和所述转子第二波动转速，利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值，包括以下子步骤：
S31：比较所述转子的第一波动转速是否不小于所述转子的第二波动转速；
S32：若是，将转子的角速度误差趋势变化值调整为：M＝M+1；
具体的，如果转子的第一波动转速大于等于转子的第二波动转速，则说明转子的角速度误差趋势变化值逐步减小，因此，需要增大转子的角速度误差趋势变化值；
S33：若否，将转子的角速度误差趋势变化值调整为：M＝M-1；其中，M为转子的角速度误差趋势变化值；
具体的，如果转子的第一波动转速小于转子的第二波动转速，则说明转子的角速度误差趋势变化值逐步增大，存在波动，因此，需要减小转子的角速度误差趋势变化值。
可选地，在利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值之后，所述确定方法还包括以下步骤：
S34：确定比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速的次数，得到波动转速比较次数；
具体的，本实施例中，可以连续比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速多次，并确定比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速的次数，作为所述波动转速比较次数。
S35：在所述波动转速比较次数达到预设比较阈值后，判断补偿角度因子为正值或负值；
具体的，在波动转速比较次数大于所述预设比较阈值后，那么如果此时的M仍然大于等于0，则说明转子的角速度的误差在逐步减小，那么确定补偿角度因子的值为正值；如果此时的M小于0，则说明转子的角速度在逐步增大，那么确定补偿角度因子的值为负值；
优选的，所述预设比较阈值为7，可以理解的是，在其他实施例中，该预设比较阈值也可以是其他数值。
可选地，由于转子的转动，需要更新转子的第一波动转速，以实时更新转子的修正角度，所述确定方法还包括以下步骤：
S402：对转子在第一预设时间段内的预设时间间隔内的波动转速采样值和所述转子的第二波动转速做相加运算，得到第一结果；
S404：对转子在第一时间段内的所有预设时间间隔相对应的第一结果进行求和计算，得到转子在第二时间段内的波动转速采样值；
具体的，可以采用以下公式来得到转子在第二时间段内的波动转速采样值：
转子在第二时间段内的波动转速采样值＝Σ(转子在第一预设时间段内的预设时间间隔内的波动转速采样值+转子的第二波动转速)；
上述转子在第一预设时间段内的预设时间间隔表示，可以将第一预设时间段平均划分为多个预设时间间隔，例如可以划分为10个预设时间间隔，先采集每一个预设时间间隔内的波动转速采样值，将每一个预设时间间隔内的波动转速采样值和转子的第二波动转速相加，得到相加结果后，将这10个预设时间间隔内的波动转速采样值和转子的第二波动转速的相加结果进行最终的求和，即可得到该转子在第二时间段内的波动转速采样值。
S406：计算所述转子在第二时间段内的波动转速采样值与所述波动转速比较次数的比值；
S408：将所述比值作为更新后的转子的第一波动转速；
具体的，可以采用以下公式得到上述比值：
更新后的第一波动转速＝转子在第二时间段内的波动转速采样值/波动转速比较次数；
在本实施例中，波动转速比较次数可以为7,此处仅为举例，在此不做限制。
在现有技术中，请参见图3，图3是现有技术中压缩机的工作原理示意图，由图3可知，由于电机在压缩机缸体内不均匀地圆周运动、并受到冷媒吸排气压力等因素的影响，电机转速将产生周期性波动，可近似于周期性的脉动负载，但又不属于严格意义上的周期性，其周期为压缩机的机械转动周期；请再参见图4，图4是现有技术中压缩机脉动负载力矩、电机力矩和速度的关系示意图，从图4可知，将电机力矩大于负载力矩的区间设置为正，则电机加速；反之，负载力矩大于电机力矩的区间为负，则电机减速。
由于引起转速脉动的因素包括室内温度、室外温度等各种工况，在不同的工况下，都会导致负载的力矩变化。
电机转速的周期包括空间上的负载周期特性和时间上的负载周期特性，其中，所述空间上的负载周期特性是指，由于电机本体结构所造成的磁通谐波所引起的转速脉动的变化特性；所述时间上的负载周期特性是指，由于逆变器的非线性等原因造成的电流谐波所引起的转矩脉动的变化特性。
另外，负载转矩在时间上也存在相关性，即当前负载转矩状态不仅和当前的转矩相关，而且也和历史转矩相关，但当前时刻与历史时刻的时间间隔越大，负载转矩在时间上的相关性就越来越小。
为了解决上述问题，引进优化的FPDILC，能够有效解决转速脉动问题，空间上和时间上的转速脉动可定量的计算加以解决。
不同工况(如室内温度、室外温度等)下所导致负载的变化由于其不确定性无法量化，则通过转速波动抑制补偿角度最佳值自适应搜寻方法来提高低频运行时的平稳性及可靠性，减小补偿点的角度偏差量，提高空调系统性能。
因此，在一个可选的实施例中，所述确定方法还包括以下步骤：
S502：对所述转子的最优转矩补偿角度、转子的波动角度以及转子的位置估算角做相加运算，计算出q轴电流补偿量的相位；
具体，通过以下公式来计算所述q轴电流补偿量的相位：
q轴电流补偿量的相位＝转子的最优转矩补偿角度+转子的波动角度+转子的位置估算角
S504：将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型，得到q轴电流补偿量；
S506：利用所述q轴电流补偿量对压缩机的电机进行转矩补偿。
本实施例中，上述转子的波动角度通过下面的方式可以获得：
低通滤波器：
Y(n)＝a*X(n)+(1-a)*Y(n-1)
其中，a为滤波系数，X(n)为本次采样值，Y(n-1)为上一次滤波输出值，Y(n)为本次滤波输出值。
WrRippleSin(θ)＝波动转速*Sin(θ)
WrRippleCos(θ)＝波动转速*Cos(θ)；
WrRippleSin(θ)与WrRippleCos(θ)分别迭代运算后求平均值；
转子的波动角度＝
arctan((WrRippleSin(θ),(WrRippleCos(θ))；
其中，WrRipple为波动转速，位置估算角θ。
另外，一般的，现有技术中带有遗忘因子的PD型迭代学习律如下：
uk+1(t)＝(1-a)*uk(t)+Gp*ek(t)+Gd*[dek+1(t)/dt] (1)
其中，a为遗忘因子(0<a<1)，遗忘因子的取值需要综合考虑控制器稳定性、算法收敛速度和转矩脉动抑制水平等因素，uk+1(t)为下一个周期的控制输入，uk(t)当前周期的控制输入，ek+1(t)为下一个周期的误差，ek(t)当前周期的误差，Gp为误差的第一PD调节系数，Gd为误差的第二PD调节系数。
控制系统的跟踪误差为：
ek+1(t)＝yd-yk＝(1-a)*ek+m*[Gp*ek+Gd*[dek+1/dt]]+[(1-a)*dk-dk+1+a*yd] (2)
在上式中，yk(t)为当前周期的系统输出，yd(t)为系统的期望输出，控制系统的收敛性、收敛速度和收敛水平取决于上式中的系数m、Gp、Gd、a。由上式(2)可知，通过引入遗忘因子a，能够有效削弱压缩机控制系统中非周期性扰动带来的高频误差累积，从而能更好地减小变频压缩机的转速波动。
现有技术中的寻优算法包括有粒子群算法、遗传算法、模拟退火法等，但粒子群算法由于既有全局性的搜索又有局部性的搜索的特性，如果加快全局搜索，则有时会使算法陷入局部最优而降低收敛精度；如果加快局部搜索则会大大降低全局优化速度；
而且，现有技术中的智能算法需要大量的数据样本作为训练基础才能得到一个最佳的拟合结果，然而压缩机在不同工况下导致的负载变化相关影响因素具有多变性、非周期性特点，难以通过训练数据样本来寻找最佳拟合结果，如一偏差数据簇较大的数据样本点在实际的压缩机运行当中为一重要负载变化点，但由于现有技术的智能算法“排异取众”的特性，将一偏差数据簇较大的数据样本点划为坏数据，从而未能提取该负载变化点的特征值，压缩机在该负载变化点的运行将不是最佳的状态。
因此，基于压缩机具有脉动的周期性负载特性，是转子位置的周期函数，在对转速进行迭代学习控制时，本实施例可将转子位置估算角θe代替为时间t，在图5中，迭代学习控制计算出的结果即为前馈的电流补偿量ΔIq(i+1)；ei(θe)是速度误差信号，ei(θe)＝ω*e-ωe；i是迭代的次数；LPF是低通滤波器，用于去除测量噪声，因此，本实施例在将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型之前，所述转矩补偿的方法需要构建上述优化的FPDILC模型，参见图6，图6是根据本申请实施例提供的一种带自适应最优补偿角度的优化FPDILC算法的原理示意图，该确定方法还包括以下步骤：
S503：构建所述优化的FPDILC模型；
其中，所述优化的FPDILC模型为：
ΔIq(i+1)(θe)＝(1-a)*ΔIqi(θe)+Gp1*e(i-1)(θe)+Gp2*ei(θe)+Gp3*e(i-2)(θe)+Gd*[ei(θe)-e(i-1)(θe)]
其中，ΔIq(i+1)(θe)为前馈的q轴电流补偿量，i为迭代次数，θe为转子的位置估算角，a为遗忘因子，ΔIqi(θe)为q轴电流补偿量，ei(θe)为第i次迭代的速度误差信号，e(i-1)(θe)为第i-1次迭代的速度误差信号，e(i-2)(θe)为第i-2次迭代的速度误差信号，Gp1为第一调节系数，Gp2为第二调节系数，Gp3为第三调节系数，Gd为第四调节系数。
本实施例，为了减小压缩机的周期性转速脉动，引入了遗忘因子a，从而削弱了压缩机系统中非周期性扰动带来的误差累积问题，并通过优化改进的PD型迭代学习控制算法，从而减小了压缩机负载的时间相关性对速度波动抑制效果的影响。
上述的带自适应最优补偿角度的优化FPDILC算法运用自适应寻优方法，以跟随不同工况下导致的负载变化来转子的最优转矩补偿角度，并将计算出来的转子的波动角度和转子的位置估算角组成q轴电流补偿量的相位(即补偿量的补偿点角度)，从而提高了q轴电流补偿量的精确性，促进压缩机的稳定及可靠运行。
实施例三
图7是根据本申请实施例提供的一种转子的最优转矩补偿角度的确定装置的结构示意图，参见图7，本实施例的转子的最优转矩补偿角度的确定装置包括：
运算模块602，对所述转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
转换模块604，对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；
确定模块606，对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。
因此，本实施例的确定装置即使在不同的工况下，负载会发生变化的情形，在实际应用中，只需要利用转子的参考补偿角度对转子的初始补偿角度进行修正，得到转子的修正角度，从而利用转子的修正角度、转子的效益角度、补偿角度因子最终确定出转子的最优转矩补偿角度，因此该确定方法计算过程比较简单，可以应用于压缩机跟随不同的工况下导致的负载变化而确定出转子的最优的转矩补偿角度。
可选地，所述确定装置还包括：
相位获取模块702，用于对所述转子的最优转矩补偿角度、转子的波动角度以及转子的位置估算角做相加运算，计算出q轴电流补偿量的相位；
补偿量获取模块704，用于将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型，得到q轴电流补偿量；
补偿模块706，用于利用所述q轴电流补偿量对压缩机的电机进行转矩补偿。
实施例四
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 Processing Unit，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(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，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。
实施例五
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：
对所述转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度；
对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。
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。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本发明实施例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发明的范围。
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，在本发明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，本发明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)执行本发明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。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种转子的最优转矩补偿角度的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
对转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度，其中，所述转子的效益角度为转子的趋势调整角度；
对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果；并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。
2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，在对所述转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算之前，所述确定方法还包括：
将所述补偿角度因子与预设的参考角度进行乘积运算，得到所述转子的参考补偿角度。
3.根据权利要求2所述的确定方法，其特征在于，在将所述补偿角度因子与预设的参考角度进行乘积运算之前，所述确定方法还包括：
利用转子在第一预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第一波动转速；
利用转子在第二预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第二波动转速，其中，转子在第二预设时间段内进行运转的开始时刻晚于转子在第一预设时间段内进行运转的开始时刻；
比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速，利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值；
根据所述转子的角速度误差趋势变化值确定所述补偿角度因子为正值或负值。
4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述比较所述转子的第一波动转速和所述转子第二波动转速，利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值，包括：
比较所述转子的第一波动转速是否不小于所述转子的第二波动转速；
若是，将转子的角速度误差趋势变化值调整为：M＝M+1；
若否，将转子的角速度误差趋势变化值调整为：M＝M-1；
其中，M为转子的角速度误差趋势变化值。
5.根据权利要求3或4所述的确定方法，其特征在于，在利用比较结果调整转子的角速度误差趋势变化值之后，所述根据所述转子的角速度误差趋势变化值确定所述补偿角度因子为正值或负值之前，所述确定方法还包括：
确定比较所述转子的第一波动转速和所述转子的第二波动转速的次数，得到波动转速比较次数；
判断所述波动转速比较次数是否达到预设比较阈值。
6.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述利用转子在第一预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第一波动转速，包括：
将第一预设时间段内的同一时刻的第一估算角速度和第一参考角速度做相减运算；
将第一预设时间段内的每个同一时刻的相减运算结果进行求和，得到所述第一波动转速。
7.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述利用转子在第二预设时间段内的估算角速度和参考角速度，计算出转子的第二波动转速，包括：
将第二预设时间段内的同一时刻的第二估算角速度和第二参考角速度做相减运算；
将第二预设时间段内的每个同一时刻的相减运算结果进行求和，得到所述第二波动转速。
8.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法还包括：
对转子在第一预设时间段内的预设时间间隔的波动转速采样值和所述转子的第二波动转速做相加运算，得到第一结果；
对转子在第一时间段内的所有预设时间间隔相对应的第一结果进行求和计算，得到转子在第二时间段内的波动转速采样值；
计算所述转子在第二时间段内的波动转速采样值与波动转速比较次数的比值；
将所述比值作为更新后的转子的第一波动转速。
9.根据权利要求8所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法还包括：
对所述转子的最优转矩补偿角度、转子的波动角度以及转子的位置估算角做相加运算，计算出q轴电流补偿量的相位；
将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型，得到q轴电流补偿量；
利用所述q轴电流补偿量对压缩机的电机进行转矩补偿。
10.根据权利要求9所述的确定方法，其特征在于，在将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型之前，所述确定方法还包括：
构建所述优化的FPDILC模型；
其中，所述优化的FPDILC模型为：
ΔIq(i+1)(θe)＝(1-a)*ΔIqi(θe)+Gp1*e(i-1)(θe)+Gp2*ei(θe)+Gp3*e(i-2)(θe)+Gd*[ei(θe)-e(i-1)(θe)]
其中，ΔIq(i+1)(θe)为前馈的q轴电流补偿量，i为迭代次数，θe为转子的位置估算角，a为遗忘因子，ΔIqi(θe)为q轴电流补偿量，ei(θe)为第i次迭代的速度误差信号，e(i-1)(θe)为第i-1次迭代的速度误差信号，e(i-2)(θe)为第i-2次迭代的速度误差信号，Gp1为第一调节系数，Gp2为第二调节系数，Gp3为第三调节系数，Gd为第四调节系数。
11.一种转子的最优转矩补偿角度的确定装置，其特征在于，所述确定装置包括：
运算模块，对转子的初始补偿角度和转子的参考补偿角度做相加运算，得到转子的修正角度；
转换模块，对转子的实际角度进行转换得到转子的效益角度，其中，所述转子的效益角度为转子的趋势调整角度；
确定模块，对所述转子的效益角度与补偿角度因子做乘积运算，得到第一计算结果，并对所述第一计算结果与所述转子的修正角度做相加运算，得到第二计算结果，将所述第二计算结果确定为转子的最优转矩补偿角度。
12.根据权利要求11所述的确定装置，其特征在于，所述确定装置还包括：
相位获取模块，用于对所述转子的最优转矩补偿角度、转子的波动角度以及转子的位置估算角做相加运算，计算出q轴电流补偿量的相位；
补偿量获取模块，用于将所述q轴电流补偿量的相位输入优化的FPDILC模型，得到q轴电流补偿量；
补偿模块，用于利用所述q轴电流补偿量对压缩机的电机进行转矩补偿。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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