CN113162507B - 风机的控制方法、风机、家电设备和可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风机的控制方法、风机、家电设备和可读存储介质，风机包括电机，控制方法包括：响应于启动指令，通过d轴电流指令控制电机开始运转；获取电机的实际转速，在实际转速达到第一目标转速的情况下，开启计时；在计时时长达到第一预设时长的情况下，降低d轴电流指令对应的d轴电流，直至d轴电流降低为0，并提高q轴电流指令对应的q轴电流，直至q轴电流提高至第一目标电流。本发明实施例能够保证电机的平稳启动运行，减小风机运行的振动和噪音，也能降低以较小风量启动风机时的风量噪音，进而有效地提高用户使用的舒适性。

Description

风机的控制方法、风机、家电设备和可读存储介质
技术领域
本发明涉及风机控制技术领域，具体而言，涉及一种风机的控制方法、风机、家电设备和可读存储介质。
背景技术
在相关技术中，对于包括风机的家电，如空调、油烟机、燃气热水器等，其风机一般使用无位置传感器的永磁同步电机。对于这种无位置传感器的永磁同步电机，目前一般通过观测电机的反电动势来确定电机的转速信息和位置信息。
现有的无位置传感器的永磁同步电机的启动策略中，先使用开环控制将电机拖动运行至一个可以准确估算反电动势的转速，然后再切换到闭环控制。而为了保证电机启动的成功率，在闭环控制之前的低速阶段常采用较大的转矩指令进行控制，如果此时电机启动时的风量指令设置较小，在切换到闭环控制时，其所需要的转矩指令也将小于闭环控制之前的转矩指令，导致此时实际风量偏大，在恒风量控制的调节过程中会出现明显的风量由大到小的风量调节噪音，影响用户使用体验。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的第一方面提出一种风机的控制方法。
本发明的第二方面提出一种风机。
本发明的第三方面提出一种家电设备。
本发明的第四方面提出一种可读存储介质。
有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种风机的控制方法，风机包括电机，控制方法包括：响应于启动指令，通过d轴电流指令控制电机开始运转；获取电机的实际转速，在实际转速达到第一目标转速的情况下，开启计时；在计时时长达到第一预设时长的情况下，降低d轴电流指令对应的d轴电流，直至d轴电流降低为0，并提高q轴电流指令对应的q轴电流，直至q轴电流提高至第一目标电流。
在该技术方案中，在电机启动阶段，具体为在接收到启动指令后，首先进行开环控制阶段。在开环控制阶段，首先通过d轴电流控制指令，即向电机的d轴施加电流的方式，控制电机开始运转。在电机开始运转后，实时获取电机的实际转速，在电机的实际转速达到了第一目标转速时，同步开启计时器，开始计时。
如果计时时长达到了预设的第一预设时长，则将开环控制的阶段切换为向闭环控制转变的过渡阶段，具体为过渡阶段中，d轴电流指令逐步降低其指示的d轴电流，同时，加入q轴电流指令，逐步提高电机的q轴电流。其中，d轴电流指令将电机的d轴电流由最大值逐渐降低至0，与之同步的，q轴电流指令将电机的q轴电流由0逐渐提高至第一目标电流。
本发明实施例中，在电机启动阶段难于获取反电机电动势的情况下，通过首先由d轴电流控制指令控制电机启动，在启动后，由开环阶段过渡到闭环阶段的过渡控制阶段，将电机施加的定子电流指令由d轴切换到q轴，当q轴电流调节完成之后，电机会根据风机的目标风量设置进入闭环控制阶段，因此能够实现电机的平稳启动运行，不需要采用大转矩指令控制，因此不会造成电机起步转速过高导致风机大风量启动，能够保证电机的平稳启动运行，减小风机运行的振动和噪音，也能降低以较小风量启动风机时的风量噪音，进而有效地提高用户使用的舒适性。
另外，本发明提供的上述技术方案中的风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，通过d轴电流指令控制电机开始运转，包括：根据d轴电流指令确定第二目标电流，以第二目标电流为电机的d轴电流控制电机开始运转。
在该技术方案中，在电机开始运转的开环控制阶段，首先获取预设的动轴电流指令，该d轴电流指令可以是保存在电机控制器里的预设值，也可以是在控制风机启动时，由上位控制板发出，本申请实施例对比不做限定。
d轴电流指令中指示有电机d轴的最大电流值，也即上述第二目标电流，应该理解的是，该最大电流值不超过电机的额定电流。在电机启动时，按照一定速率逐步增加电机的d轴电流，直至电机的d轴电流达到第二目标电流值，在该阶段中，电机转速逐步增加，当电机转速达到第一目标转速后，则获取电机转速达到第一目标转速后的计时时长，当计时时长满足第一预设时长后，退出开环控制阶段，进入向闭环控制阶段转变的过渡阶段。在该过程中，能够实现电机的平稳启动运行，从而减小风机启动时的振动和噪音，满足用户舒适性需求。
本申请实施例在过渡控制阶段，将电机施加的定子电流指令由d轴切换到q轴，当q轴电流调节完成之后，电机会根据风机的目标风量设置进入闭环控制阶段，因此能够实现电机的平稳启动运行，从而减小风机启动时的振动和噪音，满足用户舒适性需求。
在上述任一技术方案中，风机的控制方法还包括：在计时时长达到第二预设时长的情况下，将q轴电流指令对应的q轴电流调整为第三目标电流。
在该技术方案中，在电机启动后，首先进入开环控制阶段。在开环控制阶段中，通过d轴电流控制电机开始运行，并在电机的实际转速提高到第一目标转速之后，开启计时。在计时时长达到了预设的第一预设时长时，电机进入有开环控制过渡到闭环控制的过渡阶段。在过渡阶段中，电机控制由d轴电流控制指令切换为q轴电流控制指令。
而当计时时长达到了预设的第二预设时长后，电机由过渡控制阶段正式进入闭环控制阶段。此时，通过q轴电流指令，将电机的q轴电流调整为第三目标电流，此时电机能够稳定运转，且转速达到了一定的程度，因此能够及时且准确地获取到电机的反电动势，从而根据反电动势获取电机转子的位置和电机的实际转速，从而实现闭环控制。
本申请实施例实现了电机的平稳启动运行，能够减小风机运行的振动和噪音，也能降低以较小风量启动风机时的风量噪音。
在上述任一技术方案中，第二目标电流为电机的额定电流；第一目标电流为第二目标电流与预设系数的乘积，其中预设系数的范围是0.4至1.0；第三目标电流为在风机运行于最小风量的情况下，电机的转速对应的电流值。
在该技术方案中，第二目标电流，也即d轴电流指令指示的在电机启动阶段，电机d轴的最大电流，该第二目标电流具体设定为电机的额定电流。因电机的额定电流为固定值，因此在设定d轴电流指令时，其第二目标电流也为固定值。
第一目标电流是电机在由开环控制阶段向闭环控制阶段过渡时，过渡阶段的q轴电流。第一目标电流具体为根据第二目标电流确定，也即根据电机的额定电流确定。具体地，第一目标电流与第二目标电流的比值为0.4至1.0，也就是说，第一目标电流等于第二目标电流与预设电流的乘积。其中，预设系数的取值范围是0.4至1.0，其具体取值可根据电机的具体参数进行预设，或根据电机的实施工况进行动态调整，本申请实施例对此不做限定。
第三目标电流是风机在最小风量档位运行时，该最小风量档位对应的电机转速的控制电流。具体地，根据风机送风量大小，可将风机的风量进行档位划分，其中风量最小值，也对应电机能够稳定闭环运行的最低转速。当电机以该最低转速运行时，电机的q轴电流即上述第三目标电流。能够理解的是，由于风机的风量档位为预先标定的，因此第三目标电流也是预设的常数电流值。
在上述任一技术方案中，风机还包括比例积分控制器，在将q轴电流指令对应的q轴电流调整为第三目标电流之前，控制方法还包括：将比例积分控制器的控制转矩调整为q轴电流对应的控制转矩。
在该技术方案中，风机包括比例积分控制器，即PI(Proportional Integralcontroller，比例调节和积分调节控制)控制器，通过比例积分控制器能够实现电机的闭环控制。具体地，在电机由过渡阶段转换为闭环控制阶段时，具体为进入闭环控制阶段之前，电机由q轴电流控制调整为q轴电流对应的转矩控制。
其中，比例积分控制器具体为基于风量调节的比例积分控制器，该系统能够根据用户设定的风量指令和当前风量，输出调整至目标风量所需的控制转矩，以及控制转矩对应的q轴电流指令，从而实现基于风量调节的电机(风机)闭环控制。
在上述任一技术方案中，风机的控制方法还包括：获取风机的当前风量；通过比例积分控制器，根据目标风量和当前风量确定电机的目标转矩和目标转矩对应的驱动信号；通过驱动信号控制风机运行。
在该技术方案中，在计时时长达到第二预设时长后，电机将进入闭环控制阶段。在闭环控制阶段，风机根据用户(或程序)设定的目标风量和当前风量，通过比例积分控制器，实现基于风量的闭环控制。
具体地，基于恒定风量的闭环控制采用风量环和电流环的双闭环矢量控制方法，对应的，比例积分控制器包括风量比例积分控制器和电流比例积分控制器。风机的控制系统首先根据用户的风量指令确定目标风量，同时根据风量计算模块输出的当前风量，经过风量比例积分控制器输出调节至目标风量当前需要的控制转矩和对应的电流指令(q轴电流)，并通过电流比例积分控制器输出对应的电压指令，最终经过空间电压矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)输出对应的驱动信号，从而控制风机的电机运行，进而得到恒定的风量。
本发明第二方面提供了一种风机，包括存储器，其上存储有程序或指令；处理器，用于执行该程序或指令时实现如上述任一技术方案中提供的风机的控制方法的步骤，因此，该风机还包括如上述任一技术方案中提供的风机的控制方法的全部有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
在上述技术方案中，风机还包括：电机，电机的输出端上设置有风轮或风叶；比例积分控制器，与电机相连接。
在该技术方案中，风机包括电机，具体地，该电机为无位置传感器的永磁同步电机，电机的转子与输出轴相连接，输出轴即电机的输出端，输出端上设置有风轮或风叶，通过电机的输出轴带动风轮或风叶转动，从而定向搅动空气形成气流，实现送风。
风机还包括比例积分控制器，即PI(Proportional Integral controller，比例调节和积分调节控制)控制器，通过比例积分控制器能够实现电机的闭环控制。其中，比例积分控制器包括风量比例积分控制器和电流比例积分控制器。风机的控制系统首先根据用户的风量指令确定目标风量，同时根据风量计算模块输出的当前风量，经过风量比例积分控制器输出调节至目标风量当前需要的控制转矩和对应的电流指令(q轴电流)，并通过电流比例积分控制器输出对应的电压指令，最终经过空间电压矢量脉冲宽度调制(SpaceVector Pulse Width Modulation，SVPWM)输出对应的驱动信号，从而控制风机的电机运行，进而得到恒定的风量。
本发明第三方面提供了一种家电设备，包括如上述任一技术方案中提供的风机，因此，该家电设备同时包括如上述任一技术方案中提供的风机的全部有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
本发明第四方面提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中提供的风机的控制方法的步骤，因此，该可读存储介质还包括如上述任一技术方案中提供的风机的控制方法的全部有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
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示出了根据本发明实施例的风机的控制方法的流程图之一；
图2示出了根据本发明实施例的风机的恒风量闭环控制的逻辑示意图；
图3示出了根据本发明实施例的风机的控制方法的流程图之二；
图4示出了根据本发明实施例的风机的控制方法的流程图之三；
图5示出了根据本发明实施例的风机的结构框图。
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5描述根据本发明一些实施例提供的风机的控制方法、风机、家电设备和可读存储介质。
实施例一
在本发明的一些实施例中，提供了一种风机的控制方法，其中，风机包括电机，图1示出了根据本发明实施例的风机的控制方法的流程图之一，如图1所示，该控制方法包括：
步骤102，在接收到启动指令后，通过d轴电流指令，控制电机开始运转；
步骤104，采集电机当前的实际转速，当实际转速达到预设的第一目标转速时，开始计时；
步骤106，在计时时长达到了第一预设时长时，降低d轴电流指令对应的d轴电流，直至d轴电流降低为0，并提高q轴电流指令对应的q轴电流，直至q轴电流提高至第一目标电流。
在本发明实施例中，在电机启动阶段，具体为在接收到启动指令后，首先进行开环控制阶段。在开环控制阶段，首先通过d轴电流控制指令，即向电机的d轴施加电流的方式，控制电机开始运转。在电机开始运转后，实时获取电机的实际转速，在电机的实际转速达到了第一目标转速时，同步开启计时器，开始计时。
如果计时时长达到了预设的第一预设时长，则将开环控制的阶段切换为向闭环控制转变的过渡阶段，具体为过渡阶段中，d轴电流指令逐步降低其指示的d轴电流，同时，加入q轴电流指令，逐步提高电机的q轴电流。其中，d轴电流指令将电机的d轴电流由最大值逐渐降低至0，与之同步的，q轴电流指令将电机的q轴电流由0逐渐提高至第一目标电流。
本发明提供的实施例，在电机启动阶段难于获取反电机电动势的情况下，通过首先由d轴电流控制指令控制电机启动，在启动后，由开环阶段过渡到闭环阶段的过渡控制阶段，将电机施加的定子电流指令由d轴切换到q轴，当q轴电流调节完成之后，电机会根据风机的目标风量设置进入闭环控制阶段，因此能够实现电机的平稳启动运行，不需要采用大转矩指令控制，因此不会造成电机起步转速过高导致风机大风量启动，能够保证电机的平稳启动运行，减小风机运行的振动和噪音，也能降低以较小风量启动风机时的风量噪音，进而有效地提高用户使用的舒适性。
实施例二
在本发明的一些实施例中，通过d轴电流指令控制电机开始运转，包括：根据d轴电流指令确定第二目标电流，以第二目标电流为电机的d轴电流控制电机开始运转。
在本发明实施例中，在电机开始运转的开环控制阶段，首先获取预设的动轴电流指令，该d轴电流指令可以是保存在电机控制器里的预设值，也可以是在控制风机启动时，由上位控制板发出，本申请实施例对比不做限定。
d轴电流指令中指示有电机d轴的最大电流值，也即上述第二目标电流，应该理解的是，该最大电流值不超过电机的额定电流。在电机启动时，按照一定速率逐步增加电机的d轴电流，直至电机的d轴电流达到第二目标电流值，在该阶段中，电机转速逐步增加，当电机转速达到第一目标转速后，则获取电机转速达到第一目标转速后的计时时长，当计时时长满足第一预设时长后，退出开环控制阶段，进入向闭环控制阶段转变的过渡阶段。在该过程中，能够实现电机的平稳启动运行，从而减小风机启动时的振动和噪音，满足用户舒适性需求。
实施例三
在本发明的一些实施例中，将d轴电流指令调整为q轴电流指令，包括：降低d轴电流指令对应的d轴电流，直至d轴电流降低为0，并提高q轴电流指令对应的q轴电流，直至q轴电流提高至第一目标电流。
在本发明实施例中，当计时时长达到了第一预设时长时，则电机开始由开环控制阶段过渡至闭环控制阶段，也即进度过渡阶段。在过渡阶段中，d轴电流指令逐步降低其指示的d轴电流，同时，加入q轴电流指令，逐步提高电机的q轴电流。其中，d轴电流指令将电机的d轴电流由最大值逐渐降低至0，与之同步的，q轴电流指令将电机的q轴电流由0逐渐提高至第一目标电流。
本申请实施例在过渡控制阶段，将电机施加的定子电流指令由d轴切换到q轴，当q轴电流调节完成之后，电机会根据风机的目标风量设置进入闭环控制阶段，因此能够实现电机的平稳启动运行，从而减小风机启动时的振动和噪音，满足用户舒适性需求。
实施例四
在本发明的一些实施例中，风机的控制方法还包括：在计时时长达到第二预设时长的情况下，将q轴电流指令对应的q轴电流调整为第三目标电流。
在本发明实施例中，在电机启动后，首先进入开环控制阶段。在开环控制阶段中，通过d轴电流控制电机开始运行，并在电机的实际转速提高到第一目标转速之后，开启计时。在计时时长达到了预设的第一预设时长时，电机进入有开环控制过渡到闭环控制的过渡阶段。在过渡阶段中，电机控制由d轴电流控制指令切换为q轴电流控制指令。
而当计时时长达到了预设的第二预设时长后，电机由过渡控制阶段正式进入闭环控制阶段。此时，通过q轴电流指令，将电机的q轴电流调整为第三目标电流，此时电机能够稳定运转，且转速达到了一定的程度，因此能够及时且准确地获取到电机的反电动势，从而根据反电动势获取电机转子的位置和电机的实际转速，从而实现闭环控制。
本申请实施例实现了电机的平稳启动运行，能够减小风机运行的振动和噪音，也能降低以较小风量启动风机时的风量噪音。
实施例五
在本发明的一些实施例中，第二目标电流为电机的额定电流；第一目标电流为第二目标电流与预设系数的乘积，其中预设系数的范围是0.4至1.0；第三目标电流为在风机运行于最小风量的情况下，电机的转速对应的电流值。
在本发明实施例中，第二目标电流，也即d轴电流指令指示的在电机启动阶段，电机d轴的最大电流，该第二目标电流具体设定为电机的额定电流。因电机的额定电流为固定值，因此在设定d轴电流指令时，其第二目标电流也为固定值。
第一目标电流是电机在由开环控制阶段向闭环控制阶段过渡时，过渡阶段的q轴电流。第一目标电流具体为根据第二目标电流确定，也即根据电机的额定电流确定。具体地，第一目标电流与第二目标电流的比值为0.4至1.0，也就是说，第一目标电流等于第二目标电流与预设电流的乘积。其中，预设系数的取值范围是0.4至1.0，其具体取值可根据电机的具体参数进行预设，或根据电机的实施工况进行动态调整，本申请实施例对此不做限定。
第三目标电流是风机在最小风量档位运行时，该最小风量档位对应的电机转速的控制电流。具体地，根据风机送风量大小，可将风机的风量进行档位划分，其中风量最小值，也对应电机能够稳定闭环运行的最低转速。当电机以该最低转速运行时，电机的q轴电流即上述第三目标电流。能够理解的是，由于风机的风量档位为预先标定的，因此第三目标电流也是预设的常数电流值。
实施例六
在本发明的一些实施例中，风机还包括比例积分控制器，在将q轴电流指令对应的q轴电流调整为第三目标电流之前，控制方法还包括：将比例积分控制器的控制转矩调整为q轴电流对应的控制转矩。
在本发明实施例中，风机包括比例积分控制器，即PI(Proportional Integralcontroller，比例调节和积分调节控制)控制器，通过比例积分控制器能够实现电机的闭环控制。具体地，在电机由过渡阶段转换为闭环控制阶段时，具体为进入闭环控制阶段之前，电机由q轴电流控制调整为q轴电流对应的转矩控制。
其中，比例积分控制器具体为基于风量调节的比例积分控制器，该系统能够根据用户设定的风量指令和当前风量，输出调整至目标风量所需的控制转矩，以及控制转矩对应的q轴电流指令，从而实现基于风量调节的电机(风机)闭环控制。
具体地，图2示出了根据本发明实施例的风机的恒风量闭环控制的逻辑示意图，如图2所示，该恒风量闭环控制采用风量环加电流环的双闭环矢量控制方法。系统根据用户设定的风量指令Qref和风量计算模块输出的当前风量Q，经过风量PI控制器，输出当前需要的控制转矩所对应的电流指令Iref，再经过电流PI控制器输出对应的电压指令Ud,q，经Park逆变换后可以得到两相静止坐标系下的电压指令Uα,β，最终再经过空间电压矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，输出对应的驱动信号，控制电机运行。
进一步地，图2所示的系统还可以采用单电阻电流采样的方式，在每个控制周期内采集2次三相逆变器的直流母线电流Ishunt，经过电流重构得到电机三相电流Ia,b,c，相电流经过Clark变换可以得到两相静止坐标下的电流Iα,β，再经过Park变换可以得到两相旋转坐标系下的电流Id,q。然后，系统通过速度和位置观测器，可以准确地获取电机实际转速ωe和电机转子位置θ。
实施例七
在本发明的一些实施例中，图3示出了根据本发明实施例的风机的控制方法的流程图之二，如图3所示，风机的控制方法还包括：
步骤302，采集风机工作的当前风量；
步骤304，通过比例积分控制器，根据用户设置的目标风量和采集的当前风量，确定电机的目标转矩和对应的驱动信号；
步骤306，通过该驱动信号控制风机运行。
在本发明实施例中，在计时时长达到第二预设时长后，电机将进入闭环控制阶段。在闭环控制阶段，风机根据用户(或程序)设定的目标风量和当前风量，通过比例积分控制器，实现基于风量的闭环控制。
具体地，基于恒定风量的闭环控制采用风量环和电流环的双闭环矢量控制方法，对应的，比例积分控制器包括风量比例积分控制器和电流比例积分控制器。风机的控制系统首先根据用户的风量指令确定目标风量，同时根据风量计算模块输出的当前风量，经过风量比例积分控制器输出调节至目标风量当前需要的控制转矩和对应的电流指令(q轴电流)，并通过电流比例积分控制器输出对应的电压指令，最终经过空间电压矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)输出对应的驱动信号，从而控制风机的电机运行，进而得到恒定的风量。
实施例八
在本发明的一个完整实施例中，图4示出了根据本发明实施例的风机的控制方法的流程图之三，如图4所示，风机的控制方法包括：
步骤402，开环控制阶段，以电机额定电流作为d轴的最大电流指令驱动电机运行，当电机实际转速达到第一目标转速并持续第一时间长度后切换到过渡控制阶段；
在步骤402中，以电机额定电流作为d轴的最大电流指令驱动电机运行具体是d轴电流指令从0逐渐增大至额定电流值，然后一直保持电流指令为额定电流值，直到进入下一个控制阶段。第一目标转速是一个电机可以使用观测器准确观测到电机实际转速的转速点，当电机通过开环拖动达到第一目标转速并稳定运行第一时间长度后，进入过渡控制阶段。
步骤404，过渡控制阶段，将电机施加的定子电流指令由d轴切换到q轴，当电机实际转速达到第一目标转速并持续第二时间长度后切换到闭环控制阶段；
在步骤404中，将电机施加的定子电流指令由d轴切换到q轴是指将电机d轴电流指令由额定电流逐渐减小到零的同时，将电机q轴电流指令逐渐增大到0.5倍额定电流。由于在闭环控制阶段，采用的是id＝0的矢量控制策略，因此需要在进入闭环控制之前，保证d轴电流指令为0，定子电流全部施加在q轴上。整个过程中同样需要检测电机实际转速，当电机实际转速达到第一目标转速并且持续第二时间长度后，切换到恒风量控制阶段。
步骤406，闭环控制阶段，将q轴电流指令调节至第三目标电流，然后以目标风量控制电机以恒风量闭环控制的模式运行。
在步骤406中，第三目标电流是指电机在恒风量闭环控制模式下最小工作风量指令和最小工作转速下对应的电流值。将q轴电流指令调节至第三目标电流是指以一定的速率将q轴电流指令从过渡控制电流逐渐调节到第三目标电流，当q轴电流调节完成之后，然后进入恒风量闭环控制模式。在恒风量闭环控制模式下，首先定时获取目标风量和当前实际风量，然后根据目标风量和当前实际风量，使用风量PI控制输出电机的控制转矩；最终根据控制转矩，控制电机运行，实现恒风量闭环控制。
此外，在闭环控制阶段的恒风量控制运行模式之前，将风量PI控制输出的控制转矩初始化为q轴电流指令所对应的控制转矩。
图2示出了根据本发明实施例的风机的恒风量闭环控制的逻辑示意图，如图2所示，该恒风量闭环控制采用风量环加电流环的双闭环矢量控制方法。系统根据用户设定的风量指令Qref和风量计算模块输出的当前风量Q，经过风量PI控制器，输出当前需要的控制转矩所对应的电流指令Iref，再经过电流PI控制器输出对应的电压指令Ud,q，经Park逆变换后可以得到两相静止坐标系下的电压指令Uα,β，最终再经过空间电压矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM)，输出对应的驱动信号，控制电机运行。
进一步地，图2所示的系统还可以采用单电阻电流采样的方式，在每个控制周期内采集2次三相逆变器的直流母线电流Ishunt，经过电流重构得到电机三相电流Ia,b,c，相电流经过Clark变换可以得到两相静止坐标下的电流Iα,β，再经过Park变换可以得到两相旋转坐标系下的电流Id,q。然后，系统通过速度和位置观测器，可以准确地获取电机实际转速ωe和电机转子位置θ。
实施例九
在本发明的一些实施例中，提供了一种风机，图5示出了根据本发明实施例的风机的结构框图，如图5所示，风机500包括存储器502，其上存储有程序或指令；处理器504，用于执行该程序或指令时实现如上述任一实施例中提供的风机的控制方法的步骤。
具体地，在电机启动阶段，具体为在接收到启动指令后，首先进行开环控制阶段。在开环控制阶段，首先通过d轴电流控制指令，即向电机的d轴施加电流的方式，控制电机开始运转。在电机开始运转后，实时获取电机的实际转速，在电机的实际转速达到了第一目标转速时，同步开启计时器，开始计时。
如果计时时长达到了预设的第一预设时长，则将开环控制的阶段切换为向闭环控制转变的过渡阶段，具体为将通过d轴电流指令控制电机运转，切换为通过q轴电流指令控制电机运转，即逐步降低向电机d轴施加的电流，并逐步提高向电机q轴施加的电流，从而维持电机运转。
本发明提供的实施例，在电机启动阶段难于获取反电机电动势的情况下，通过首先由d轴电流控制指令控制电机启动，再当电机转速提高后切换为q轴电流控制指令的方法控制电机进入稳定运转，不需要采用大转矩指令控制，因此不会造成电机起步转速过高导致风机大风量启动，能够保证电机的平稳启动运行，减小风机运行的振动和噪音，也能降低以较小风量启动风机时的风量噪音，进而有效地提高用户使用的舒适性。
实施例十
在本发明的一些实施例中，如图5所示，风机500还包括：电机506，电机506的输出端上设置有风轮或风叶；比例积分控制器508，与电机506相连接。
在本发明实施例中，风机包括电机，具体地，该电机为无位置传感器的永磁同步电机，电机的转子与输出轴相连接，输出轴即电机的输出端，输出端上设置有风轮或风叶，通过电机的输出轴带动风轮或风叶转动，从而定向搅动空气形成气流，实现送风。
风机还包括比例积分控制器，即PI(Proportional Integral controller，比例调节和积分调节控制)控制器，通过比例积分控制器能够实现电机的闭环控制。其中，比例积分控制器包括风量比例积分控制器和电流比例积分控制器。风机的控制系统首先根据用户的风量指令确定目标风量，同时根据风量计算模块输出的当前风量，经过风量比例积分控制器输出调节至目标风量当前需要的控制转矩和对应的电流指令(q轴电流)，并通过电流比例积分控制器输出对应的电压指令，最终经过空间电压矢量脉冲宽度调制(SpaceVector Pulse Width Modulation，SVPWM)输出对应的驱动信号，从而控制风机的电机运行，进而得到恒定的风量。
实施例十一
在本发明的一些实施例中，提供了一种家电设备，包括如上述任一实施例中提供的风机，因此，该家电设备同时包括如上述任一实施例中提供的风机的全部有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
其中，本发明实施例的家电设备包括空调器、电风扇、燃气设备、吸油烟机等，其中燃气设备包括燃气热水器、燃气灶等。
实施例十二
在本发明的一些实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现如上述任一实施例中提供的风机的控制方法的步骤，因此，该可读存储介质还包括如上述任一实施例中提供的风机的控制方法的全部有益效果，为避免重复，在此不再赘述。
本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系，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元件必须具有特定的方位、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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，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；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。
在本发明的描述中，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。在本发明中，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 (9)

1.一种风机的控制方法，其特征在于，所述风机包括电机，所述控制方法包括：
响应于启动指令，通过d轴电流指令控制所述电机开始运转；
获取所述电机的实际转速，在所述实际转速达到第一目标转速的情况下，开启计时；
在计时时长达到第一预设时长的情况下，将开环控制的阶段切换为向闭环控制转变的过渡阶段，降低所述d轴电流指令对应的d轴电流，直至所述d轴电流降低为0，并提高q轴电流指令对应的q轴电流，直至所述q轴电流提高至第一目标电流；
在所述计时时长达到第二预设时长的情况下，所述电机由过渡控制阶段正式进入闭环控制阶段，将所述q轴电流指令对应的q轴电流调整为第三目标电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过d轴电流指令控制所述电机开始运转，包括：
根据第二目标电流确定所述d轴电流指令，以所述第二目标电流为所述电机的d轴电流，通过所述电流指令控制所述电机开始运转。
3.根据权利要求1所述的风机的控制方法，其特征在于，还包括：
所述第一目标电流为第二目标电流与预设系数的乘积，其中所述预设系数的范围是0.4至1.0；
所述第二目标电流为所述电机的额定电流；
所述第三目标电流为在所述风机运行于最小风量的情况下，所述电机的转速对应的电流值。
4.根据权利要求1或3所述的风机的控制方法，其特征在于，所述风机还包括比例积分控制器，在所述将所述q轴电流指令对应的q轴电流调整为第三目标电流之前，所述控制方法还包括：
将所述比例积分控制器的控制转矩调整为所述q轴电流对应的控制转矩。
5.根据权利要求4所述的风机的控制方法，其特征在于，还包括：
获取所述风机的当前风量；
通过所述比例积分控制器，根据目标风量和所述当前风量确定所述电机的目标转矩和所述目标转矩对应的驱动信号；
通过所述驱动信号控制所述风机运行。
6.一种风机，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有程序或指令；
处理器，用于执行所述程序或指令时实现如权利要求1至5中任一项所述的风机的控制方法的步骤。
7.根据权利要求6所述的风机，其特征在于，还包括：
电机，所述电机的输出端上设置有风轮或风叶。
8.一种家电设备，其特征在于，包括：
如权利要求6或7所述的风机。
9.一种可读存储介质，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5中任一项所述的风机的控制方法的步骤。
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