CN112511047A - 电机的控制方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电机的控制方法、装置及设备，所述方法包括：首先根据预设的电压调整值计算方式确定电压调整值，然后利用电压调整值对电机的电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，最后再利用输出电压控制电机的工作状态，由于利用了电压调整值对电流环进行了前馈补偿，能够有效减小现有的比例积分控制中带来的超调，提高抗干扰性能。

Description

电机的控制方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机的控制方法、装置及设备。

背景技术

为了降低运行成本，永磁同步压缩机中电机的转动惯量越来越小，但是转动惯量的降低会使其抗扰度下降，可能会导致压缩机失步等后果。

为此，可以从控制角度提高其抗扰度，电机的控制主要由位置估算、电流环和速度环组成，其中，电流环对其控制的可靠性尤为重要，但是，目前电流环主要为比例积分控制，而随着转动惯量越来越小，而比例积分控制存在超调较大的问题，这就会导致其抗扰度不足的问题。

发明内容

为克服相关技术中存在的抗干扰度不足的问题，本申请提供一种电机的控制方法、装置及设备。

根据本申请的第一方面，提供一种电机的控制方法，所述方法包括：

根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值；

利用所述电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压；

根据所述输出电压控制所述电机的工作状态。

在一个可选的实施例中，所述根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值，包括：

若所述电机处于第一频率范围，根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，并将所述反电动势确定为所述电压调整值；

若所述电机处于第二频率范围，获取交轴电流误差和电机频率，并根据交轴电流误差和电机频率确定电压调整值。

在一个可选的实施例中，所述输出电压包括第一输出电压和第二输出电压，所述利用所述电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，包括：

若所述电机处于第一频率范围，利用所述反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压；

若所述电机处于第二频率范围，根据所述电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压。

在一个可选的实施例中，所述根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，包括：

获取电机的机端电压；

按照预设的坐标系变换方式将所述机端电压变换到直交轴坐标系中，得到直轴电压和交轴电压；

根据所述直轴电压和交轴电压确定直轴反电动势和交轴反电动势；

根据所述直轴反电动势和交轴反电动势确定所述电机的反电动势。

在一个可选的实施例中，利用所述反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压，包括：

根据所述直轴反电动势与直轴控制环中第一比例积分控制器输出的电动势确定第一直轴控制环输出电压；

根据所述交轴反电动势与交轴控制环中第二比例积分控制器输出的电动势确定第一交轴控制环输出电压；

根据所述第一直轴控制环输出电压和所述第一交轴控制环输出电压确定电流环的第一输出电压。

在一个可选的实施例中，所述第一频率范围中的最大值小于所述第二频率范围中的最小值，所述第一频率范围包括频率值f₁，所述第二频率范围包括频率值f₂；

在电机频率由所述第一频率范围上升至所述第二频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率达到f₁时，将所述电机的反电动势从第一预设值衰减到第二预设值；

在所述电机频率达到f₂时，将所述电机的反电动势从所述第二预设值衰减到第三预设值。

在电机频率由所述第二频率范围下降至所述第一频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率降到f₂时，将所述电机的反电动势从所述第三预设值增加到所述第二预设值；

在所述电机频率降到f₁时，将所述电机的反电动势从所述第二预设值增加到所述第一预设值。

在一个可选的实施例中，所述获取交轴电流误差，包括：

获取交轴给定电流和交轴实际电流；

将所述交轴给定电流和所述交轴实际电流的差确定为所述交轴电流误差。

在一个可选的实施例中，所述电机的工作频率被频率值f₃划分为所述第一频率范围和所述第二频率范围，所述第一频率范围中的最大值小于所述第二频率范围中的最小值；

在电机频率由所述第一频率范围上升至所述第二频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率达到f₃时，将在第二频率范围时确定的电压调整值由第四预设值增加到第五预设值；

在电机频率由所述第二频率范围下降至所述第一频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率降至f₃时，将在第二频率范围时确定的电压调整值由第五预设值衰减到第四预设值。

根据本申请的第二方面，提供一种电机的控制装置，所述装置包括：

确定模块，用于根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值；

前馈补偿模块，用于利用所述电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压；

控制模块，用于根据所述输出电压控制所述电机的工作状态。

根据本申请的第三方面，提供一种电机的控制设备，包括：至少一个处理器和存储器；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的电机的控制程序，以实现本申请第一方面所述的电机的控制方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：首先根据预设的电压调整值计算方式确定电压调整值，然后利用电压调整值对电机的电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，最后再利用输出电压控制电机的工作状态，由于利用了电压调整值对电流环进行了前馈补偿，能够有效减小现有的比例积分控制中带来的超调，提高抗干扰性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

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，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是现有的直轴控制环的方框图；

图2是现有的交轴控制环的方框图；

图3是本申请的一个实施例提供的一种电机的控制方法流程示意图；

图4是申请的一个实施例提供的一种确定电压调整值的流程示意图；

图5是本申请对电流环进行前馈补偿的流程示意图；

图6是本申请的一个实施例提供的一种利用直轴反电动势和交轴反电动势进行前馈补偿的流程示意图；

图7为本申请的一个实施例提供的直轴控制环的方框图；

图8为本申请的一个实施例提供的交轴控制环的方框图；

图9是本申请的一个实施例根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿的流程示意图；

图10是本申请的一个实施例提供的一种电流环的方框图；

图11是频率以及反电动势补偿增益和矢量增益的变化曲线图；

图12为本申请的另一实施例提供的一种电机的控制装置的就够示意图；

图13是本申请的另一实施例提供的电机的控制设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，电机的控制可以一般通过位置估算、电流环和速度环来完成，本实施例中就是对其中的电流环进行的调整，现有技术中，电流环可以包括直轴控制环和交轴控制环，可以参阅图1和图2，图1是现有的直轴控制环的方框图，图2是现有的交轴控制环的方框图，两者都是利用比例积分控制器得到输出电压，进而将输出电压提供给电机，以实现对电机的控制，使其实际电流接近给定电流。

请参阅图3，图3是本申请的一个实施例提供的一种电机的控制方法流程示意图。

如图3所示，电机的控制方法可以包括：

步骤S101、根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值。

本步骤中，电压调整值是用来对电流环进行前馈补偿的，确定电压调整值的方式可以根据具体情况进行调整，比如在某个中间频率范围中，只需要利用电机控制过程中位置估算环节得到的反电动势进行前馈补偿即可，那么本步骤中的电压调整值就可以是反电动势，而在某个高频范围内，利用反电动势这种幅值较大的值，可能会导致电流的高频跳动，并且电流环交叉耦合项太大，直轴控制环输出的电压与交轴控制环输出的电压会相互影响，影响运行的稳定性，因此，在该高频范围内，电压调整值可以利用其他方式确定。

为了便于对不同的频率范围进行说明，本实施例特从电机的工作频率中选出了几个频率值，由小到大依次为f₁、f₂、f₃、f₄、f_额定，构成两个频率范围，其中，[f₁，f₃]为第一频率范围，(f₃，f_额定]为第二频率范围，f₂为第一频率范围中的一个频率值，f₄为第二频率范围内的一个值。需要说明的是f₁、f₂、f₃、f₄可以按照需求来设定，f_额定为电机的额定工作频率。

具体的，确定电压调整值的过程可以参阅图4，图4是申请的一个实施例提供的一种确定电压调整值的流程示意图。

如图4所示，确定电压调整值的过程可以包括：

步骤S201、若电机处于第一频率范围，根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，并将反电动势确定为电压调整值。

具体的，可以先获取电机的机端电压，然后按照预设的坐标系变换方式将机端电压变换到直交轴坐标系中，得到直轴电压和交轴电压，再根据直轴电压和交轴电压确定直轴反电动势和交轴反电动势，最后根据直轴反电动势和交轴反电动势确定电机的反电动势。

一般，预设的坐标系转换方式可以是先从ABC三相坐标系下的机端电压经过Clark变换，变换到αβ坐标系下，再进行Park变换得到dq坐标系，在dq坐标系下使用观测器技术得到估算的直轴反电动势Edest_d与交轴反电动势Edest_q。

步骤S202、若电机处于第二频率范围，获取交轴电流误差和电机频率，并根据交轴电流误差和电机频率确定电压调整值。

其中，交轴电流误差指的是交轴给定电流和交轴实际电流之间的差值，具体的，可以先获取交轴给定电流和交轴实际电流，然后将交轴给定电流和交轴实际电流的差确定为交轴电流误差。

在交轴电流误差确定完之后，可以将交轴电流误差和电机频率输入到第三公式中进行计算，得到电压调整值，其中，第三公式为：

u_t＝K_pp×w×∫(ErrI_q)dt；

其中，u_t为电压调整值，K_pp为矢量增益，w为电机频率，ErrI_q为交轴电流误差。

步骤S102、利用电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压。

基于步骤S101中划分的第一频率范围和第二频率范围，本步骤中在两个范围内前馈补偿的方式可以有所不同，具体可以参阅图5，图5是本申请对电流环进行前馈补偿的流程示意图。

如图5所示，本实施例中，对电流环进行前馈补偿，得到电流环输出电压的过程可以包括：

步骤S301、若电机处于第一频率范围，利用反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压。

本步骤中，是对电流环中的直轴控制环和交轴控制环分别进行的前馈补偿，由于在步骤S101中已经得到了第一频率范围内的电压调整值，即反电动势，也就是直轴反电动势和交轴反电动势，本步骤便可以根据直轴反电动势和交轴反电动势对应对直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，具体可以参阅图6，图6是本申请的一个实施例提供的一种利用直轴反电动势和交轴反电动势进行前馈补偿的流程示意图。

如图6所示，利用直轴反电动势和交轴反电动势进行前馈补偿的过程可以包括：

步骤S401、根据直轴反电动势与直轴控制环中第一比例积分控制器输出的电动势确定第一直轴控制环输出电压。

具体的，可以将直轴反电动势与第一比例积分控制器输出的电动势输入到第一公式中，得到第一直轴控制环输出电压；

第一公式为：

u_d1＝K_pd×ErrI_d+K_id×∫ErrI_ddt+Gain×Edest_d；

其中，u_d1为第一直轴控制环输出电压，K_pd为直轴比例系数，ErrI_d为直轴给定电流和直轴实际电流的误差值，K_id为直轴积分系数，Gain为反电动势补偿增益，Edest_d为直轴反电动势。

而经过本步骤后，直轴控制环便可以改进为图7示意的方框图，图7为本申请的一个实施例提供的直轴控制环的方框图。在比例积分的输出位置，增加直轴反电动势的补偿。

步骤S402、根据交轴反电动势与交轴控制环中第二比例积分控制器输出的电动势确定第一交轴控制环输出电压。

具体的，可以将交轴反电动势和第二比例积分控制器输出的电动势输入到第二公式中，得到第一交轴控制环输出电压；

第二公式为：

u_q1＝K_pq×ErrI_q+K_iq×∫ErrI_qdt+Gain×Edest_q；

其中，u_q1为第一交轴控制环输出电压，K_pq为交轴比例系数，ErrI_q为交轴给定电流和交轴实际电流的误差值，K_iq为交轴积分系数，Gain为反电动势补偿增益，Edest_q为交轴反电动势。

而经过本步骤后，交轴控制环便可以改进为图8示意的方框图，图8为本申请的一个实施例提供的交轴控制环的方框图。在比例积分的输出位置，增加交轴反电动势的补偿。

步骤S403、根据第一直轴控制环输出电压和第一交轴控制环输出电压确定电流环的第一输出电压。

本步骤中，根据第一直轴控制环输出电压和第一交轴控制环输出电压确定电流环的第一输出电压的过程可以参考现有的控制系统，此处不再赘述。

步骤S302、若电机处于第二频率范围，根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压。

本步骤中是根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压，需要说明的是，电压调整值的确定方式可以参考步骤S101中对电机处于第二频率范围时说明的内容，此处不再赘述。而对于本步骤中根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿的过程，可以参阅图9，图9是本申请的一个实施例根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿的流程示意图。

请参阅图9，根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到第二输出电压的过程可以包括：

步骤S501、将电压调整值输入到第四公式中，得到第二直轴控制环输出电压。

具体的，第四公式可以为：

u_d2＝K_pd×ErrI_d+K_id×∫ErrI_ddt-u_t；

其中，u_d2为第二直轴控制环输出电压，K_pd为直轴比例系数，ErrI_d为直轴给定电流和直轴实际电流的误差值，K_id为直轴积分系数，u_t为电压调整值。

步骤S502、根据第五公式得到第二交轴控制环输出电压；

其中，第五公式为：

u_q2＝K_pq×ErrI_q+K_iq×∫ErrI_qdt；

其中，u_q2为第二交轴控制环输出电压，K_pq为交轴比例系数，ErrI_q为交轴给定电流和交轴实际电流的误差值，K_iq为交轴积分系数。

需要说明的是，经过步骤S501和S502的改进后，电流环的方框图可以如图10所示，图10是本申请的一个实施例提供的一种电流环的方框图。

步骤S503、根据第二直轴控制环输出电压和第二交轴控制环输出电压确定第二输出电压；

本步骤中，根据第二直轴控制环输出电压和第二交轴控制环输出电压确定电流环的第二输出电压的过程可以参考现有的控制系统，此处不再赘述。

另外，在电机的频率由低增高以及由高降低时，都可能会涉及到不同的前馈补偿方式，为了避免因补偿方式的突变带来的输出电压突变的情况，本实施例中还给出了在两种前馈补偿方式之间平滑过渡的方法，其主要通过控制前述的反电动势补偿增益以及矢量增益的值来改变补偿的大小，比如在第二频率范围中，电压调节值的大小。

具体可以参阅图11，图11是频率以及反电动势补偿增益和矢量增益的变化曲线图。

如图11所示，在电机频率有第一频率范围上升至第二频率范围的过程中，电机的频率达到f₁时，将电机的反电动势从0线性增长到第一预设值，具体可以通过改变反电动势补偿增益(第一公式以及第二公式中出现的参数)来实现，在电机频率达到f₂时，将电机的反电动势从第一预设值衰减到第二预设值，具体同样可以通过改变反电动势补偿增益来实现；在电机频率达到f₃时，增加在第二频率范围时确定的电压调整值的大小，具体可以通过改变矢量增益(第三公式中出现的参数)来实现，以将u_t由第四预设值增加到第五预设值；在电机频率达到f₄时，将电机的反电动势，具体同样可以通过改变反电动势补偿增益来实现从第二预设值衰减到第三预设值。

一般，第三预设值和第四预设值可以为0，第二预设值可以为第一预设值的0.5倍。

对应的，在电机频率从第二频率范围下降到第一频率范围的过程中(此处便以改变反电动势补偿增益以及矢量增益进行说明)，在电机频率降到f₄时，将反电动势补偿增益从第三预设值增加到第二预设值；在电机频率降至f₃时，减小矢量增益，以将u_t由第五预设值衰减到第四预设值；在电机频率降到f₂时，将反电动势补偿增益从第二预设值增加到第一预设值，在电机频率降到f₁时，将反电动势补偿增益从第一预设值减小为0。

步骤S103、根据输出电压控制电机的工作状态。

本实施例的技术方案首先根据预设的电压调整值计算方式确定电压调整值，然后利用电压调整值对电机的电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，最后再利用输出电压控制电机的工作状态，由于利用了电压调整值对电流环进行了前馈补偿，能够有效减小现有的比例积分控制中带来的超调，提高抗干扰性。

请参阅图12，图12为本申请的另一实施例提供的一种电机的控制装置的就够示意图。

如图12所示，本实施例提供的电机的控制装置可以包括：

确定模块1201，用于根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值；

前馈补偿模块1202，用于利用电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压；

控制模块1203，用于根据输出电压控制电机的工作状态。

本实施例中，首先确定模块1201根据预设的电压调整值计算方式确定电压调整值，然后前馈补偿模块1202利用电压调整值对电机的电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，最后控制模块1203再利用输出电压控制电机的工作状态，由于利用了电压调整值对电流环进行了前馈补偿，能够有效减小现有的比例积分控制中带来的超调，提高抗干扰性。

在一个可选的实施例中，确定模块可以包括：

第一确定单元，用于若电机处于第一频率范围，根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，并将反电动势确定为电压调整值；

第二确定单元，用于若电机处于第二频率范围，获取交轴电流误差和电机频率，并根据交轴电流误差和电机频率确定电压调整值。

在一个可选的实施例中，前馈补偿模块包括：

第一补偿单元，用于若电机处于第一频率范围，利用反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压：

第二补偿单元，用于若电机处于第二频率范围，根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压。

在一个可选的实施例中，第一补偿单元可以包括：

获取子单元，用于获取电机的机端电压；

变换子单元，用于按照预设的坐标系变换方式将机端电压变换到直交轴坐标系中，得到直轴电压和交轴电压；

第一确定子单元，用于根据直轴电压和交轴电压确定直轴反电动势和交轴反电动势；

第二确定子单元，用于根据直轴反电动势和交轴反电动势确定电机的反电动势。

在一个可选的实施例中，第一补偿单元包括：

第一补偿子单元，用于根据直轴反电动势与直轴控制环中第一比例积分控制器输出的电动势确定第一直轴控制环输出电压；

第二补偿子单元，用于根据交轴反电动势与交轴控制环中第二比例积分控制器输出的电动势确定第一交轴控制环输出电压；

第三确定子单元，用于根据第一直轴控制环输出电压和第一交轴控制环输出电压确定电流环的第一输出电压。

在一个可选的实施例中，第一补偿子单元包括：

第三补偿子单元，用于将直轴反电动势与第一比例积分控制器输出的电动势输入到第一公式中，得到第一直轴控制环输出电压；

第一公式为：

u_d1＝K_pd×ErrI_d+K_id×∫ErrI_ddt+Gain×Edest_d；

其中，u_d1为第一直轴控制环输出电压，K_pd为直轴比例系数，ErrI_d为直轴给定电流和直轴实际电流的误差值，K_id为直轴积分系数，Gain为反电动势补偿增益，Edest_d为直轴反电动势；

第二补偿子单元包括：

第四补偿子单元，用于将交轴反电动势和第二比例积分控制器输出的电动势输入到第二公式中，得到第一交轴控制环输出电压；

第二公式为：

u_q1＝K_pq×ErrI_q+K_iq×∫ErrI_qdt+Gain×Edest_q；

其中，u_q1为第一交轴控制环输出电压，K_pq为交轴比例系数，ErrI_q为交轴给定电流和交轴实际电流的误差值，K_iq为交轴积分系数，Gain为反电动势补偿增益，Edest_q为交轴反电动势。

请参阅图13，图13是本申请的另一实施例提供的电机的控制设备的结构示意图。

如图13所示，本实施例提供的电机的控制设备1300包括：至少一个处理器1301、存储器1302、至少一个网络接口1303和其他用户接口1304。生产节点管理生产节点管理系统1300中的各个组件通过总线系统1305耦合在一起。可理解，总线系统1305用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统1305除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图13中将各种总线都标为总线系统1305。

其中，用户接口1304可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。

可以理解，本申请实施例中的存储器1302可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的存储器1302旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

在一些实施方式中，存储器1302存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统13021和第二应用程序13022。

其中，操作系统13021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。第二应用程序13022，包含各种第二应用程序，例如媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本申请实施例方法的程序可以包含在第二应用程序13022中。

在本申请实施例中，通过调用存储器1302存储的程序或指令，具体的，可以是第二应用程序13022中存储的程序或指令，处理器1301用于执行各方法实施例所提供的方法步骤，例如包括：

根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值；

利用电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压；

根据输出电压控制电机的工作状态。

在一个可选的实施例中，根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值，包括：

若电机处于第一频率范围，根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，并将反电动势确定为电压调整值；

若电机处于第二频率范围，获取交轴电流误差和电机频率，并根据交轴电流误差和电机频率确定电压调整值。

在一个可选的实施例中，输出电压包括第一输出电压和第二输出电压，利用电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，包括：

若电机处于第一频率范围，利用反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压；

若电机处于第二频率范围，根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压。

在一个可选的实施例中，根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，包括：

获取电机的机端电压；

按照预设的坐标系变换方式将机端电压变换到直交轴坐标系中，得到直轴电压和交轴电压；

根据直轴电压和交轴电压确定直轴反电动势和交轴反电动势；

根据直轴反电动势和交轴反电动势确定电机的反电动势。

在一个可选的实施例中，利用反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压，包括：

根据直轴反电动势与直轴控制环中第一比例积分控制器输出的电动势确定第一直轴控制环输出电压；

根据交轴反电动势与交轴控制环中第二比例积分控制器输出的电动势确定第一交轴控制环输出电压；

根据第一直轴控制环输出电压和第一交轴控制环输出电压确定电流环的第一输出电压。

在一个可选的实施例中，根据直轴反电动势与直轴控制环中第一比例积分控制器输出的电动势确定第一直轴控制环输出电压，包括：

将直轴反电动势与第一比例积分控制器输出的电动势输入到第一公式中，得到第一直轴控制环输出电压；

第一公式为：

u_d1＝K_pd×ErrI_d+K_id×∫ErrI_ddt+Gain×Edest_d；

其中，u_d1为第一直轴控制环输出电压，K_pd为直轴比例系数，ErrI_d为直轴给定电流和直轴实际电流的误差值，K_id为直轴积分系数，Gain为反电动势补偿增益，Edest_d为直轴反电动势；

根据交轴反电动势与交轴控制环中第二比例积分控制器输出的电动势确定第一交轴控制环输出电压，包括：

将交轴反电动势和第二比例积分控制器输出的电动势输入到第二公式中，得到第一交轴控制环输出电压；

第二公式为：

u_q1＝K_pq×ErrI_q+K_iq×∫ErrI_qdt+Gain×Edest_q；

其中，u_q1为第一交轴控制环输出电压，K_pq为交轴比例系数，ErrI_q为交轴给定电流和交轴实际电流的误差值，K_iq为交轴积分系数，Gain为反电动势补偿增益，Edest_q为交轴反电动势。

在一个可选的实施例中，第一频率范围中的最大值小于第二频率范围中的最小值，第一频率范围包括频率值f₁，第二频率范围包括频率值f₂；

在电机频率由第一频率范围上升至第二频率范围的过程中，方法还包括：

在电机频率达到f₁时，将反电动势补偿增益从第一预设值衰减到第二预设值；

在电机频率达到f₂时，将反电动势补偿增益从第二预设值衰减到第三预设值。

在电机频率由第二频率范围下降至第一频率范围的过程中，方法还包括：

在电机频率降到f₂时，将反电动势补偿增益从第三预设值增加到第二预设值；

在电机频率降到f₁时，将反电动势补偿增益从第二预设值增加到第一预设值。

在一个可选的实施例中，获取交轴电流误差，包括：

获取交轴给定电流和交轴实际电流；

将交轴给定电流和交轴实际电流的差确定为交轴电流误差。

在一个可选的实施例中，根据交轴电流误差和电机频率确定电压调整值，包括：

将交轴电流误差和电机频率输入到第三公式中，得到电压调整值：

第三公式为：

u_t＝K_pp×w×∫(ErrI_q)dt；

其中，u_t为电压调整值，K_pp为矢量增益，w为电机频率，ErrI_q为交轴电流误差。

在一个可选的实施例中，根据电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压，包括：

将电压调整值输入到第四公式中，得到第二直轴控制环输出电压；

根据第五公式得到第二交轴控制环输出电压；

根据第二直轴控制环输出电压和第二交轴控制环输出电压确定第二输出电压；

第四公式为：

u_d2＝K_pd×ErrI_d+K_id×∫ErrI_ddt-u_t；

其中，u_d2为第二直轴控制环输出电压，K_pd为直轴比例系数，ErrI_d为直轴给定电流和直轴实际电流的误差值，K_id为直轴积分系数，u_t为电压调整值；

第五公式为：

u_q2＝K_pq×ErrI_q+K_iq×∫ErrI_qdt；

其中，u_q2为第二交轴控制环输出电压，K_pq为交轴比例系数，ErrI_q为交轴给定电流和交轴实际电流的误差值，K_iq为交轴积分系数。

在一个可选的实施例中，电机的工作频率被频率值f₃划分为第一频率范围和第二频率范围，第一频率范围中的最大值小于第二频率范围中的最小值；

在电机频率由第一频率范围上升至第二频率范围的过程中，方法还包括：

在电机频率达到f₃时，将u_t由第四预设值增加到第五预设值；

在电机频率由第二频率范围下降至第一频率范围的过程中，方法还包括：

在电机频率降至f₃时，将u_t由第五预设值衰减到第四预设值。

上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器1301中，或者由处理器1301实现。处理器1301可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1301中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1301可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable 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。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器1302，处理器1301读取存储器1302中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSPDevice，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请功能的其它电子单元或其组合中。

对于软件实现，可通过执行本文功能的单元来实现本文的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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申请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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值；

利用所述电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压；

根据所述输出电压控制所述电机的工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值，包括：

若所述电机处于第一频率范围，根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，并将所述反电动势确定为所述电压调整值；

若所述电机处于第二频率范围，获取交轴电流误差和电机频率，并根据交轴电流误差和电机频率确定电压调整值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述输出电压包括第一输出电压和第二输出电压，所述利用所述电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压，包括：

若所述电机处于第一频率范围，利用所述反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压；

若所述电机处于第二频率范围，根据所述电压调整值单独对直轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第二输出电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设反电动势估算方式确定电机的反电动势，包括：

获取电机的机端电压；

按照预设的坐标系变换方式将所述机端电压变换到直交轴坐标系中，得到直轴电压和交轴电压；

根据所述直轴电压和交轴电压确定直轴反电动势和交轴反电动势；

根据所述直轴反电动势和交轴反电动势确定所述电机的反电动势。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述反电动势分别对电流环中的直轴控制环和交轴控制环进行前馈补偿，得到电流环的第一输出电压，包括：

根据所述直轴反电动势与直轴控制环中第一比例积分控制器输出的电动势确定第一直轴控制环输出电压；

根据所述交轴反电动势与交轴控制环中第二比例积分控制器输出的电动势确定第一交轴控制环输出电压；

根据所述第一直轴控制环输出电压和所述第一交轴控制环输出电压确定电流环的第一输出电压。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一频率范围中的最大值小于所述第二频率范围中的最小值，所述第一频率范围包括频率值f₂，所述第二频率范围包括频率值f₄；

在电机频率由所述第一频率范围上升至所述第二频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率达到f₂时，将所述电机的反电动势从第一预设值衰减到第二预设值；

在所述电机频率达到f₄时，将所述电机的反电动势从所述第二预设值衰减到第三预设值；

在电机频率由所述第二频率范围下降至所述第一频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率降到f₄时，将所述电机的反电动势从所述第三预设值增加到所述第二预设值；

在所述电机频率降到f₂时，将所述电机的反电动势从所述第二预设值增加到所述第一预设值。

7.根据权利要求2～5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取交轴电流误差，包括：

获取交轴给定电流和交轴实际电流；

将所述交轴给定电流和所述交轴实际电流的差确定为所述交轴电流误差。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电机的工作频率被频率值f₃划分为所述第一频率范围和所述第二频率范围，所述第一频率范围中的最大值小于所述第二频率范围中的最小值；

在电机频率由所述第一频率范围上升至所述第二频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率达到f₃时，将在第二频率范围时确定的电压调整值由第四预设值增加到第五预设值；

在电机频率由所述第二频率范围下降至所述第一频率范围的过程中，所述方法还包括：

在所述电机频率降至f₃时，将在第二频率范围时确定的电压调整值由第五预设值衰减到第四预设值。

9.一种电机的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

确定模块，用于根据预设电压调整值计算方式确定电压调整值；

前馈补偿模块，用于利用所述电压调整值对电流环进行前馈补偿，得到电流环的输出电压；

控制模块，用于根据所述输出电压控制所述电机的工作状态。

10.一种电机的控制设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；

所述处理器用于执行所述存储器中存储的电机的控制程序，以实现权利要求1-8任一项所述的电机的控制方法。

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