CN112737446B - 压缩机的控制方法、装置、制冷设备和可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种压缩机的控制方法、装置、制冷设备和可读存储介质，包括：获取压缩机的运行频率；根据运行频率，确定压缩机的谐波抑制的补偿电流值；根据补偿电流值，确定前馈补偿电压值；根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿。本发明提出的压缩机的控制方法，包括：获取压缩机的运行频率，以压缩机的运行频率，确定出压缩机的谐波抑制的补偿电流值，再以补偿电流值，确定出前馈补偿电压值，并利用前馈补偿电压值对压缩机的进行补偿，从而降低压缩机的噪音，并且，本申请采用的前馈电压补偿策略，可以实现高响应速度和高鲁棒性，极大的优化压缩机噪音谐波抑制系统性能。

Description

压缩机的控制方法、装置、制冷设备和可读存储介质
技术领域
本发明涉及压缩机领域，具体而言涉及一种压缩机的控制方法、一种压缩机的控制装置、一种制冷设备和一种可读存储介质。
背景技术
在相关技术中，旋转式单转子压缩机的基本工作原理是通过偏心曲轴带动滚动活塞作旋转运动，其中，在气缸压缩工作时，压缩腔内部气体压力以周期性规律进行变化，从而造成气缸与转动曲轴之间产生周期性变化的力矩脉动，这是引起压缩机发生扭转振动的基本原因。
而压缩机的扭转振动，造成了压缩机的工作噪音较大，影响听感。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提出了一种压缩机的控制方法。
本发明的第二方面提出了一种压缩机的控制装置。
本发明的第三方面提出了一种制冷设备。
本发明的第四方面提出了一种可读存储介质。
有鉴于此，根据本发明的第一方面，本发明提出了一种压缩机的控制方法，包括：获取压缩机的运行频率；根据运行频率，确定压缩机的谐波抑制的补偿电流值；根据补偿电流值，确定前馈补偿电压值；根据所述前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿。
本发明提出的压缩机的控制方法，包括：获取压缩机的运行频率，以压缩机的运行频率，确定出压缩机的谐波抑制的补偿电流值，再以补偿电流值，确定出前馈补偿电压值，并利用前馈补偿电压值对压缩机的进行补偿，从而降低压缩机的噪音，并且，本申请采用的前馈电压补偿策略，可以实现高响应速度和高鲁棒性，极大的优化压缩机噪音谐波抑制系统性能。
另外，根据本发明提供的上述技术方案中的压缩机的控制方法，还可以具有如下附加技术特征：
在上述技术方案中，进一步地，根据运行频率，确定压缩机的谐波抑制的补偿电流值的步骤，具体包括：根据运行频率，在预设二维表，确定运行频率所对应的最大谐波率阶次；根据最大谐波率阶次，以比例谐振调节器确定补偿电流值。
在该技术方案中，根据运行频率，在预设二维表，查找运行频率所对应的最大谐波率阶次，并利用比例谐振调节器，确定出补偿电流值。
在上述任一技术方案中，进一步地，对比例谐振调节器进行限幅。
在该技术方案中，通过对比例谐振调节器的限幅，避免了比例谐振调节器的近似无穷大增益造成的过补偿和系统不稳定问题。
在上述任一技术方案中，进一步地，在获取压缩机的运行频率的步骤之前还包括：采集压缩机的回转速度信号值；根据回转速度信号值，确定压缩机的转速误差信号值；根据转速误差信号值，构建并存储压缩机的运行频率和与运行频率对应的最大谐波阶次的所述二维表。
在该技术方案中，预设二维表的构建包括：采集当前压缩机的回转速度信号值，并根据压缩的转速误差信号值，一个运行频率和与该运行频率对应的最大谐波阶次的预设二维表，进而基于压缩机的实际运行频率可以快速查找到该运行频率所对应的最大谐波阶次，该方法算法简单，响应速度快。
在上述任一技术方案中，进一步地，根据转速误差信号值，构建并存储压缩机的运行频率和与运行频率对应的最大谐波阶次的预设二维表的步骤，具体包括：存储预设时间范围的速度误差信号值；按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序，扫描并识别最大谐波阶次；根据最大谐波阶次和与最大谐波阶次对应的运行频率，构建预设二维表。
在该技术方案中，根据转速误差信号值，构建并存储压缩机的运行频率和与运行频率对应的最大谐波阶次的预设二维表的步骤，具体包括：在压缩机工作稳定后，存储预设时间范围的速度误差信号值，利用速度误差信号值确定谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值，并根据压缩机的运行频率，将谐波阶次从低到高的顺序，扫描并识别最大谐波阶次，以每个阶次谐波内的最大谐波阶次和与之相对应的压缩机的运行频率，组成并存储预设二维表。
在上述任一技术方案中，进一步地，根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿的步骤，具体包括：将前馈补偿电压值，叠加到压缩机的输入电压。
在该技术方案中，根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿的步骤，具体包括：将前馈补偿电压值，叠加到压缩机的输入电压中，从而实现对压缩机的谐波进行抑制。
在上述任一技术方案中，进一步地，获取压缩机的回转速度信号值的步骤，具体包括：通过传感器或观测器获取压缩机的回转速度信号值。
在该技术方案，对于压缩机的回转速度信号的获取，可以利用硬件的传感器，测量压缩机的加速度信号或振动信号等，再根据加速度信号或振动信号确定回转速度信号。
对于压缩机的回转速度信号的获取，也可以利用软件形式获取，即利用观测器获取压缩机的相关参数，并经过计算得到回转速度信号。
在上述任一技术方案中，进一步地，传感器包括：振动传感器或加速度传感器；观测器包括：高带宽无传感观测器。
在该技术方案中，传感器包括：振动传感器或加速度传感器，进而利用振动传感器或加速度传感器可以检测出，压缩机转子的振动或加速度，进而可以计算出回转速度信号。
而高带宽无传感观测器，其全阶观测器和改进的滑模观测器都可以实现高带宽和高鲁棒性，结合高带宽的锁相环设计，可以极大地增加系统抗干扰的能力。
本发明提供的压缩机的控制方法，针对压缩机负载转矩谐波特性所引起的系统高频谐波振动和噪音问题，引入压缩机转速的最大谐波自适应识别方法，其只需要通过简单的运算处理就可以很好的实现压缩机转速最大谐波的自适应识别。并且，并联比例谐振调节器来实现压缩机高频振动谐波的抑制，同时并对比例谐振调节器进行限幅处理，避免了谐振调节器的近似无穷大增益造成的过补偿和系统不稳定问题，最终结合前馈电压补偿策略，实现高响应速度和高鲁棒性，极大的优化压缩机噪音谐波抑制系统性能。
根据本发明的第二方面，本发明提出了一种压缩机的控制装置，包括：存储器，其上存储有程序或指令；处理器，配置为执行程序或指令时实现如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法。
本发明提出的压缩机的控制装置，包括存储器和处理器，存储器内的程序或指令，被处理器执行时，实现如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法，因此，本发明提出的压缩机的控制装置，具有如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法的全部的有益效果，在此不再一一陈述。
在上述技术方案中，进一步地，还包括：传感器，与处理器相连接，用于获取压缩机的回转速度信号。
在该技术方案中，压缩机的控制装置还包括：以下器件中的至少一个：传感器，以便于配合处理器，执行如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法。
根据本发明的第三方面，本发明提出了一种制冷设备，包括：压缩机；以及如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制装置。
本发明提出的制冷设备，因包括如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制装置，因此，具有如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制装置的全部有益效果，在此不再一一陈述。
根据本发明的第四方面，本发明提出了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法。
本发明提出的可读存储介质，因存储有被处理器执行时，实现如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法的程序或指令，因此，具有如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法的全部有益效果，在此不再一一陈述。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出本发明第一个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图；
图2示出本发明第二个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图；
图3示出本发明第三个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图；
图4示出本发明第四个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图；
图5示出本发明第五个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图；
图6示出本发明第六个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图；
图7示出本发明一个实施例提供的压缩机的控制方法中自适应噪音谐波抑制控制系统框图；
图8示出本发明提供的压缩机的控制方法中观测器的锁相环系统框图
图9示出本发明一个实施例提供的压缩机的控制方案中比例谐波调节器的控制模块框图；
图10示出本发明提供的压缩机与相关技术中的压缩机的噪音OA值的对比图；
图11示出本发明提供的压缩机与相关技术中的压缩机的噪音振动谐波的对比图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图11来描述根据本发明一些实施例提供的压缩机的控制方法、压缩机的控制装置、制冷设备和可读存储介质。
实施例1：
图1示出本发明第一个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图。
如图1所示，本发明第一个实施例提供的压缩机的控制方法的流程步骤如下：
步骤102：获取压缩机的运行频率；
步骤104：根据运行频率，确定压缩机的谐波抑制的补偿电流值；
步骤106：根据补偿电流值，确定前馈补偿电压值；
步骤108：根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿。
在该实施例中，压缩机的控制方法，包括：获取压缩机的运行频率，以压缩机的运行频率，确定出压缩机的谐波抑制的补偿电流值，再以补偿电流值，确定出前馈补偿电压值，并利用前馈补偿电压值对压缩机的进行补偿，从而降低压缩机的噪音，并且，本申请采用的前馈电压补偿策略，可以实现高响应速度和高鲁棒性，极大的优化压缩机噪音谐波抑制系统性能。
实施例2：
图2示出本发明第二个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图。
如图2所示，本发明第二个实施例提供的压缩机的控制方法的流程步骤如下：
步骤202：获取压缩机的运行频率；
步骤204：根据运行频率，在预设二维表，确定运行频率所对应的最大谐波率阶次；
步骤206：根据最大谐波率阶次，以比例谐振调节器确定补偿电流值；
步骤208：根据补偿电流值，确定前馈补偿电压值；
步骤210：根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿。
在实施例1的基础上，进一步地，根据运行频率，在预设二维表，查找运行频率所对应的最大谐波率阶次，并利用比例谐振调节器，确定出补偿电流值。
具体地，根据压缩机当前的运行频率，通过读取存储器中的预设二维表，查表得到识别后的对应工作频率和最大谐波阶次，可以得到当前运行频率下的最大谐波频率如下：
并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，其中比例谐振调节器的传递函数设计如下：
比例谐振调节器的输出即为谐波抑制的补偿电流值。
进一步地，对于高频振动谐波的抑制，为了避免比例谐振调节器的近似无穷大增益造成的过补偿和系统不稳定问题，需要设计谐振调节器的限幅策略和方法，经谐振调节器限幅策略后的谐波电流补偿值为iq_comp。
结合同步电机的电压方程，前馈补偿电压值计算如下：
将id＝0和iq＝iq_comp带入方程公式3和公式4，计算得出前馈补偿电压值和实现高频谐波补偿信号的快速跟踪和响应。
实施例3：
图3示出本发明第三个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图。
如图3所示，本发明第三个实施例提供的压缩机的控制方法的流程步骤如下：
步骤302：采集压缩机的回转速度信号值；
步骤304：根据回转速度信号值，确定压缩机的转速误差信号值；
步骤306：根据转速误差信号值，构建并存储压缩机的运行频率和与运行频率对应的最大谐波阶次的预设二维表；
步骤308：获取压缩机的运行频率；
步骤310：根据运行频率，在预设二维表，确定运行频率所对应的最大谐波率阶次；
步骤312：根据最大谐波率阶次，以比例谐振调节器确定补偿电流值；
步骤314：根据补偿电流值，确定前馈补偿电压值；
步骤316：根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿。
在实施例2的基础上，进一步地，预设二维表的构建包括：采集当前压缩机的回转速度信号值，并根据压缩的转速误差信号值，一个运行频率和与该运行频率对应的最大谐波阶次的预设二维表，进而基于压缩机的实际运行频率可以快速查找到该运行频率所对应的最大谐波阶次，该方法算法简单，响应速度快。
具体地，采集压缩机回转速度信号值，将与设定的目标转速进行对比，即在压缩机固定的运行频率下，压缩机的理论转速是可以计算的，因此，根据压缩机的回转速度信号值，是可以确定出转速误差信号值，构建并存储压缩机的运行频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表。
在闭环控制系统稳态情况下，
其中，代表速度误差信号。
实施例4：
图4示出本发明第四个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图。
如图4所示，本发明第四个实施例提供的压缩机的控制方法的流程步骤如下：
步骤402：采集压缩机的回转速度信号值；
步骤404：根据回转速度信号值，确定压缩机的转速误差信号值；
步骤406：存储预设时间范围的速度误差信号值；
步骤408：按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序，扫描并识别最大谐波阶次；
步骤410：根据最大谐波阶次和与最大谐波阶次对应的运行频率，构建预设二维表；
步骤412：获取压缩机的运行频率；
步骤414：根据运行频率，在预设二维表，确定运行频率所对应的最大谐波率阶次；
步骤416：根据最大谐波率阶次，以比例谐振调节器确定补偿电流值；
步骤418：根据补偿电流值，确定前馈补偿电压值；
步骤420：根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿。
在实施例3的基础上，进一步地，根据转速误差信号值，构建并存储压缩机的运行频率和与运行频率对应的最大谐波阶次的预设二维表的步骤，具体包括：在压缩机工作稳定后，存储预设时间范围的速度误差信号值，利用速度误差信号值确定谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值，并根据压缩机的运行频率，将谐波阶次从低到高的顺序，扫描并识别最大谐波阶次，以每个阶次谐波内的最大谐波阶次和与之相对应的压缩机的运行频率，组成并存储预设二维表。
具体地，按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序扫描并识别最大谐波阶次，存储对应的运行频率和最大谐波阶次。
判断压缩机当前工作状态处于稳态工况后，存储一段时间的压缩机的回转速度误差信号数据。按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序进行扫描并自动识别确认最大谐波阶次，具体如下：
存储一段时间回转速度误差信号可得：
其中，N对应当前采样时刻的采样值。
进行三角运输：
同理，
因此，对其通过低通滤波环节得到直流分量，即可得到n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值/>
则存在：
获得了n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值后，可以计算得到n次谐波的幅值大小如下：
即
取该一段时间的平均值，可得：
按照压缩机运行频率的谐波阶次从低到高顺序进行扫描，即取谐波阶次n从低到高，在每一个确定的谐波阶次下，重复以上谐波幅值的求解过程，可以得到对应的压缩机的运行频率的各阶谐波的幅值结果如下：
对得到的对应的压缩机运行频率的各阶谐波的幅值结果进行比较最大值运算过程，得到当前压缩机的运行频率的最大谐波阶次nmax,记录并存储该运行频率和其对应的最大谐波阶次nmax。
压缩机运行在不同的目标频率，在该频率下执行以上计算过程，可以得到压缩机的运行频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表，将该表存储在控制系统的存储器件里。
进一步地，根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿的步骤，具体包括：将前馈补偿电压值，叠加到压缩机的输入电压。
在该实施例中，根据前馈补偿电压值，对压缩机进行补偿的步骤，具体包括：将前馈补偿电压值，叠加到压缩机的输入电压中，从而实现对压缩机的谐波进行抑制。
具体地，通过将自适应谐波注入的电压矢量值和/>补偿到压缩机的变频驱动的电压矢量上，实现基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制，如图7所示的系统控制框图。
进一步地，获取压缩机的回转速度信号值的步骤，具体包括：通过传感器获取压缩机的回转速度信号值。
在该实施例中，对于压缩机的回转速度信号的获取，可以利用硬件的传感器，测量压缩机的加速度信号或振动信号等，再根据加速度信号或振动信号确定回转速度信号。
具体地，通过振动传感器或加速度传感器采集压缩机的实时加速度信号，进而获取压缩机实时回转速度信号。
对振动传感器/加速度传感器采集的数据进行预处理，然后经过积分运算就可以得到压缩机实时回转速度信号，获得的压缩机实时回转速度信号表示如下：
其中代表回转转速信号的直流分量，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
进一步地，获取压缩机的回转速度信号值的步骤，具体包括：通过观测器获取压缩机的回转速度信号值。
在该实施例中，对于压缩机的回转速度信号的获取，也可以利用软件形式获取，即利用观测器获取压缩机的相关参数，并经过计算得到回转速度信号。
具体地，通过高带宽无传感观测器获取压缩机的实时回转速度信号。
此处设计高带宽无传感观测器获取压缩机实时回转速度信号，其中全阶观测器和改进的滑模观测器都可以实现高带宽和高鲁棒性，结合高带宽的锁相环设计，可以很大的增加系统抗干扰的能力。
使用全阶观测器结合高带宽的锁相环设计系统框图参考图8所示，
获得的压缩机实时回转速度信号表示如下：
其中代表转速信号的直流分量，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
实施例5：
图5示出本发明第五个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图。
如图5所示，本发明第五个实施例提供的压缩机的控制方法的流程步骤如下：
步骤502：通过振动传感器或加速度传感器采集压缩机实时加速度信号，进而获取压缩机实时回转速度信号；
步骤504：存储一定时间速度误差信号，按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序扫描并识别最大谐波阶次，存储对应运行频率和最大谐波阶次，构建并存储运行频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表；
步骤506：查表得到识别后的对应运行频率和最大谐波阶次，并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，对比例谐振调节器的输出结果进行限幅策略设计，得到谐波抑制的补偿电流值；
步骤508：根据补偿电流值计算前馈补偿电压值；
步骤510：基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制。
在该实施例中，步骤502：通过振动传感器或加速度传感器采集压缩机实时加速度信号，进而获取压缩机实时回转速度信号。
具体地，对振动传感器/加速度传感器采集的数据进行预处理，然后经过积分运算就可以得到压缩机实时回转速度信号，获得的压缩机实时回转速度信号表示如下：
其中代表回转转速信号的直流分量，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
步骤504：存储一定时间速度误差信号，按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序扫描并识别最大谐波阶次，存储对应运行频率和最大谐波阶次，构建并存储运行频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表。
具体地，在闭环控制系统稳态情况下，
其中，代表速度误差信号。
判断压缩机当前工作状态处于稳态工况后，存储一段时间的压缩机的回转速度误差信号数据。按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序进行扫描并自动识别确认最大谐波阶次，具体如下：
存储一段时间回转速度误差信号可得：
其中，N对应当前采样时刻的采样值。
进行三角运输：
同理，
因此，对其通过低通滤波环节得到直流分量，即可得到n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值/>
则存在：
获得了n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值后，可以计算得到n次谐波的幅值大小如下：
即
取该一段时间的平均值，可得：
按照压缩机运行频率的谐波阶次从低到高顺序进行扫描，即取谐波阶次n从低到高，在每一个确定的谐波阶次下，重复以上谐波幅值的求解过程，可以得到对应的压缩机的运行频率的各阶谐波的幅值结果如下：
对得到的对应的压缩机运行频率的各阶谐波的幅值结果进行比较最大值运算过程，得到当前压缩机的运行频率的最大谐波阶次nmax,记录并存储该运行频率和其对应的最大谐波阶次nmax。
压缩机运行在不同的目标频率，在该频率下执行以上计算过程，可以得到压缩机的运行频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表，将该表存储在控制系统的存储器件里。
步骤506：查表得到识别后的对应运行频率和最大谐波阶次，并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，对比例谐振调节器的输出结果进行限幅策略设计，得到谐波抑制的补偿电流值。
具体地，通过读取存储器中的预设二维表，查表得到识别后的对应工作频率和最大谐波阶次，可以得到当前运行频率下的最大谐波频率如下：
并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，其中比例谐振调节器的传递函数设计如下：
比例谐振调节器的输出即为谐波抑制的补偿电流值。
进一步地，对于高频振动谐波的抑制，为了避免比例谐振调节器的近似无穷大增益造成的过补偿和系统不稳定问题，需要设计谐振调节器的限幅策略和方法，经谐振调节器限幅策略后的谐波电流补偿值为iq_comp。
步骤508：根据补偿电流值计算前馈补偿电压值。
具体地，结合同步电机的电压方程，前馈补偿电压值计算如下：
将id＝0和iq＝iq_comp带入方程公式30和公式31，计算得出前馈补偿电压值和/>实现高频谐波补偿信号的快速跟踪和响应。
步骤510：基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制。
具体地，通过将自适应谐波注入的电压矢量值和/>补偿到压缩机变频驱动的电压矢量上，实现基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制，参考图7的系统控制框图。
实施例6：
图6示出本发明第六个实施例提供的压缩机的控制方法的流程图。
如图6所示，本发明第六个实施例提供的压缩机的控制方法的流程步骤如下：
步骤602：通过高带宽无传感观测器获取压缩机的实时回转速度信号；
步骤604：判断压缩机达到稳态工作条件，存储一定时间压缩机速度误差信号；
步骤606：按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序扫描并识别最大谐波阶次，存储对应运行频率和最大谐波阶次，构建并存储压缩机频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表；
步骤608：查表得到识别后的对应运行频率和最大谐波阶次，并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制；
步骤610：对比例谐振调节器的输出结果进行限幅策略设计，得到谐波抑制的补偿电流值；
步骤612：根据补偿电流值计算前馈补偿电压值；
步骤614：基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制。
在该实施例中，步骤602：通过高带宽无传感观测器获取压缩机的实时回转速度信号。
具体地，通过高带宽无传感观测器获取压缩机的实时回转速度信号。
此处设计高带宽无传感观测器获取压缩机实时回转速度信号，其中全阶观测器和改进的滑模观测器都可以实现高带宽和高鲁棒性，结合高带宽的锁相环设计，可以很大的增加系统抗干扰的能力。
使用全阶观测器结合高带宽的锁相环设计系统框图，如图8所示，
获得的压缩机实时回转速度信号表示如下：
/>
其中代表转速信号的直流分量，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波余弦分量的幅值，/>代表速度信号的波动分量中n次谐波正弦分量的幅值。
步骤604：判断压缩机达到稳态工作条件，存储一定时间压缩机速度误差信号。
具体地，首先，代表速度误差信号，对其进行第一低通滤波处理，获得压缩机速度误差信号的平均值/>
判断压缩机速度误差信号的平均值是否小于稳态判定阈值/>如果小于稳态判定阈值/>则稳态判定计时Tcn t累加，反之，则稳态判定计时Tcn t递减。如果稳态判定计时Tcn t大于稳态时间判定阈值TL，则判定压缩机达到稳态工作条件。
判定压缩机达到稳态工作条件后，存储一段时间Ta的压缩机转速误差信号数据；
其中，N对应当前采样时刻的采样值。
步骤606：按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序扫描并识别最大谐波阶次，存储对应运行频率和最大谐波阶次，构建并存储压缩机频率和其对应的最大谐波阶次的预设二维表。
具体地，存储了一段时间Ta的压缩机转速误差信号数据，对其进行如下三角运算，
因此，对其通过低通滤波环节得到直流分量，即可得到n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值/>
则
获得了n次谐波的余弦分量幅值和正弦分量幅值后，可以计算得到n次谐波的幅值大小如下：
/>
即：
取该一段时间的平均值，可得：
按照压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序进行扫描，即取谐波阶次n从低到高，在每一个确定的谐波阶次下，重复以上谐波幅值的求解过程，可以得到对应的压缩机运行频率的各阶谐波的幅值结果如下：
对得到的对应的压缩机运行频率的各阶谐波的幅值结果进行比较最大值运算过程，得到当前压缩机运行频率的最大谐波阶次nmax,记录并存储该运行频率和其对应的最大谐波阶次nmax。
压缩机运行在不同的目标频率，在该频率下执行以上计算过程，可以得到压缩机运行频率和其对应的最大谐波阶次的二维表，将该表存储在控制系统的存储器件里。
步骤608：查表得到识别后的对应运行频率和最大谐波阶次，并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制。
具体地，根据压缩机的当前运行频率，通过读取控制系统存储器件的二维表结果，查表得到识别后的对应工作频率和最大谐波阶次，可以得到当前运行频率下的最大谐波频率如下：
并联比例谐振调节器实现高频谐波抑制，其中，比例谐振调节器的传递函数设计如下：
比例谐振调节器的输出即为谐波抑制的补偿电流值，比例谐振调节器的控制原理框图，如图9所示。
步骤610：对比例谐振调节器的输出结果进行限幅策略设计，得到谐波抑制的补偿电流值。
具体地，对于此处高频振动谐波的抑制，为了避免比例谐振调节器的近似无穷大增益造成的过补偿和系统不稳定问题，需要设计比例谐振调节器的限幅策略和方法。
如图9所示，速度误差信号经比例谐振调节器控制，输出表示为iqPR，计算信号iqPR一定周期内的滑动有效值。
即：
如果小于或者等于补偿电流限制值/>则限幅衰减系数μ(k)＝1，如果大于补偿电流限制值/>则限幅衰减系数/>
其中，补偿电流限制值可以结合速度调节器输出的电磁转矩指令值进行设计。
最终得到限幅策略后的补偿电流值，
iq_comp(k)＝iqPR(k)·μ(k)。
步骤612：根据补偿电流值计算前馈补偿电压值。
具体地，结合同步电机的电压方程，前馈补偿电压直计算如下：
将id＝0，iq＝iq_comp带入方程公式45和公式46，计算得出前馈补偿电压值和实现高频谐波补偿信号的快速跟踪和响应。
步骤614：基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制。
具体地，通过将自适应谐波注入的电压矢量值和/>补偿到压缩机变频驱动的电压矢量上，实现基于自适应谐波注入和自动补偿控制的压缩机变频驱动控制，参考图7的系统控制框图。
本发明提供的压缩机的控制方法，相对于相关技术中的压缩机的控制方法，对比结果如图10所示，其中，深色为采用本发明提供的压缩机的控制方法对压缩机进行控制后的噪音OA值，显然，其在相应的频率是要由于相关技术中压缩机的噪音的。
具体地，在200赫兹时，本发明为33.10分贝，相关技术为34.11分贝，在250赫兹时，本发明为32.19分贝，相关技术为51.92分贝，在315赫兹时，本发明为34.85分贝，相关技术为34.30分贝，在400赫兹时，本发明为35.80分贝，相关技术为38.31分贝，在500赫兹时，本发明为40.58分贝，相关技术为36.48分贝，在630赫兹时，本发明为36.36分贝，相关技术为37.85分贝，在800赫兹时，本发明为38.82分贝，相关技术为38.51分贝，在1000赫兹时，本发明为38.82分贝，相关技术为38.51分贝，在1250赫兹时，本发明为37.21分贝，相关技术为37.28分贝。可见，本发明在大多数频率上的降噪效果是要优于先关技术中的。
如图11所示，采用本发明提供的压缩机的控制方法对压缩机进行控制后的压缩机的振动谐波改善效果，与相关技术的改善效果对比为，在90赫兹时，本发明为1.98g，相关技术为1.97g，在180赫兹时，本申请为0.97g，相关技术为0.88g，在270赫兹时，本发明为0.66g，相关技术为1.17g，在540赫兹时，本发明为0.28g，相关技术为0.28g。也就是说，在大部分频率时，本发明要优于相关技术对与压缩机的振动谐波的改善效果。
进而，可以验证本发明设计自适应的压缩机噪音谐波抑制的方法和控制系统可以有效的抑制压缩机高频振动谐波，进而有效的改善压缩机高频谐波噪音问题。
实施例7：
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种压缩机的控制装置，包括：存储器，其上存储有程序或指令；处理器，配置为执行程序或指令时实现如任一实施例提供的压缩机的控制方法。
本发明提供的压缩机的控制装置，包括存储器和处理器，存储器内的程序或指令，被处理器执行时，实现如任一实施例提供的压缩机的控制方法，因此，本发明提供的压缩机的控制装置，具有如任一实施例提供的压缩机的控制方法的全部的有益效果，在此不再一一陈述。
进一步地，还包括：传感器，与处理器相连接，用于获取压缩机的回转速度信号。
在该实施例中，压缩机的控制装置还包括：以下器件中的至少一个：传感器，以便于配合处理器，执行如上述技术方案中任一项提出的压缩机的控制方法。
实施例8：
根据本发明的第三方面，本发明提供了一种制冷设备，包括：压缩机；以及如任一实施例提供的压缩机的控制装置。
本发明提供的制冷设备，因包括如任一实施例提供的压缩机的控制装置，因此，具有如任一实施例提供的压缩机的控制装置的全部有益效果，在此不再一一陈述。
实施例9：
根据本发明的第四方面，本发明提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如任一实施例提供的压缩机的控制方法。
本发明提供的可读存储介质，因存储有被处理器执行时，实现如任一实施例提供的压缩机的控制方法的程序或指令，因此，具有如任一实施例提供的压缩机的控制方法的全部有益效果，在此不再一一陈述。
在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种压缩机的控制方法，其特征在于，包括：
获取压缩机的运行频率；
根据所述运行频率，确定所述压缩机的谐波抑制的补偿电流值；
根据所述补偿电流值，确定前馈补偿电压值；
根据所述前馈补偿电压值，对所述压缩机进行补偿；
所述根据所述运行频率，确定所述压缩机的谐波抑制的补偿电流值的步骤，具体包括：
根据所述运行频率，在预设二维表，确定所述运行频率所对应的最大谐波率阶次；
根据所述最大谐波率阶次，以比例谐振调节器确定所述补偿电流值；
在所述获取压缩机的运行频率的步骤之前还包括：
采集所述压缩机的回转速度信号值；
根据所述回转速度信号值，确定所述压缩机的转速误差信号值；
根据所述转速误差信号值，构建并存储所述压缩机的所述运行频率和与所述运行频率对应的最大谐波阶次的所述预设二维表。
2.根据权利要求1所述的压缩机的控制方法，其特征在于，
对所述比例谐振调节器进行限幅。
3.根据权利要求1所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述根据所述转速误差信号值，构建并存储所述压缩机的运行频率和与所述运行频率对应的最大谐波阶次的所述预设二维表的步骤，具体包括：
存储预设时间范围的所述转速误差信号值；
按照所述压缩机的运行频率的谐波阶次从低到高顺序，扫描并识别最大谐波阶次；
根据所述最大谐波阶次和与所述最大谐波阶次对应的所述运行频率，构建所述预设二维表。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述根据所述前馈补偿电压值，对所述压缩机进行补偿的步骤，具体包括：
将所述前馈补偿电压值，叠加到所述压缩机的输入电压。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机的控制方法，其特征在于，所述获取压缩机的回转速度信号值的步骤，具体包括：
通过传感器或观测器获取所述压缩机的回转速度信号值。
6.根据权利要求5所述的压缩机的控制方法，其特征在于，
所述传感器包括：振动传感器或加速度传感器；
所述观测器包括：高带宽无传感观测器。
7.一种压缩机的控制装置，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有程序或指令；
处理器，配置为执行所述程序或指令时实现如权利要求1至6中任一项所述的压缩机的控制方法。
8.根据权利要求7所述的压缩机的控制装置，其特征在于，还包括：
传感器，与处理器相连接，所述传感器用于获取压缩机的回转速度信号值。
9.一种制冷设备，其特征在于，包括：
压缩机；以及
如权利要求7或8所述的压缩机的控制装置。
10.一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的压缩机的控制方法。
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