CN114520611A - 空调器以及抑制压缩机低频振动的方法 - Google Patents

空调器以及抑制压缩机低频振动的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空调器和空调器的抑制压缩机低频振动的方法，所述空调器包括：冷媒循环回路，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；压缩机，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；控制器被配置为，获取所述压缩机的目标转速值和实际转速值，以及获取初始相位补偿角度；根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制。采用该空调器可以有效降低压缩机的转速波动，提高振动抑制效果。

Description

空调器以及抑制压缩机低频振动的方法
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其是涉及一种空调器以及抑制压缩机低频振动的方法。
背景技术
相关技术中，对于单转子压缩机，通常采用比例谐振控制器的转速波动抑制策略、模拟负载曲线的电流前馈补偿方案或采用傅里叶变换对速度波动提取基波信息补偿方案来实现抑制压缩机低频振动的目的。
但是，对于比例谐振控制器的转速波动抑制策略，其仅对压缩机稳定运行时有效，当运行工况突变时，负载转矩的突变将会引起很大的转速波动，此时比例谐振控制器无法满足振动要求。对于模拟负载曲线的电流前馈补偿方案，其需预先在软件中固化几种负载曲线，通过查表法获得不同负载时需要补偿的力矩电流值，但软件固化的补偿曲线有限，无自适应能力，不能准确识别转速波动信息并对其进行最佳的电流补偿，故对负载的适应性依然不够出色。对于傅里叶变换对速度波动提取基波信息补偿方案，由于在获取补偿值过程中没有设置PI控制器，尤其是没有积分环节，无法完全消除静差，容易造成速度纹波的振荡，振动抑制效果较差。
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，本发明的一个目的在于提出一种空调器，采用该空调器可以有效降低压缩机的转速波动，提高振动抑制效果。
本发明的目的之二在于提出一种抑制压缩机低频振动的方法。
为了解决上述问题，本发明第一方面实施例提供一种空调器，包括：冷媒循环回路，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；压缩机，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；控制器被配置为，获取所述压缩机的目标转速值和实际转速值，以及获取初始相位补偿角度；根据所述目标转速值和所述实际转速值获得所述压缩机的速度纹波；根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量；根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI运算，以获取幅度控制量；根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制。
根据本发明实施例的空调器，通过在对速度纹波作傅里叶变换以提取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量后增加PI运算，使得第一正弦分量和第一余弦分量以预设振荡幅值为目标降低速度纹波基波在正弦和余弦方向上的幅值，从而有效减小速度纹波的振荡幅度，提高振动抑制效果。
在一些实施例中，所述控制器在获取所述幅度控制量时被配置为：根据所述第一正弦分量确定所述速度纹波的正弦幅值；根据所述第一余弦分量确定所述速度纹波的余弦幅值；根据所述正弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述正弦幅值进行PI调节，以获取正弦幅度控制量；根据所述余弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述余弦幅值进行PI调节，以获取余弦幅度控制量；将所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量作为所述幅度控制量。
在一些实施例中，所述控制器在确定所述q轴电流补偿值时被配置为：获取所述压缩机的当前运行频率；根据所述压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值的确定步骤；根据所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度计算所述目标相位补偿角度的第一计算步骤；根据所述目标相位补偿角度、所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述q轴电流补偿值的第二计算步骤；根据所述q轴电流补偿值控制所述压缩机，并将所述初始相位补偿角度赋值为所述目标相位补偿角度，并返回所述确定步骤，直至所述压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，以完成所述本次振动抑制。
在一些实施例中，所述控制器在计算所述目标相位补偿角度时被配置为：获取所述压缩机的当前运行参数；获取上一运行周期的速度纹波峰值和当前运行周期的速度纹波峰值；确定所述当前运行参数达到预设运行参数；若所述上一运行周期的速度纹波峰值大于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的和值以作为所述目标相位补偿角度，或者，若所述上一运行周期的速度纹波峰值小于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的差值以作为所述目标相位补偿角度。
在一些实施例中，所述控制器在获取初始相位补偿角度时被配置为：根据所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量确定所述初始相位补偿角度；或者，所述控制器还被配置为：记录所述本次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度；所述控制器在获取初始相位补偿角度时被配置为：获取上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度；将所述初始相位补偿角度赋值为所述上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度。
在一些实施例中，所述控制器在确定所述q轴电流补偿值时被配置为：通过以下公式获得所述q轴电流补偿值：
Figure BDA0003530598180000031
其中，Iq-comp为所述q轴电流补偿值，K1为补偿电流增益，a为正弦幅度控制量，b为余弦幅度控制量，θ(t)为所述压缩机的机械角度，
Figure BDA0003530598180000032
为初始相位补偿角度。
在一些实施例中，所述控制器还被配置为：根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波二次谐波的第二正弦分量和第二余弦分量；根据所述第二正弦分量、所述第二余弦分量、所述初始相位补偿角度、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值；根据所述q轴电流补偿值和所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值获得最终的q轴电流补偿值。
本发明第二方面实施例提供一种抑制压缩机低频振动的方法，包括：获取压缩机的目标转速值和实际转速值，以及获取初始相位补偿角度；根据所述目标转速值和所述实际转速值获得所述压缩机的速度纹波；根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量；根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI运算，以获取幅度控制量；根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制。
根据本发明实施例的抑制压缩机低频振动的方法，通过在对速度纹波作傅里叶变换以提取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量后增加PI运算，使得第一正弦分量和第一余弦分量以预设振荡幅值为目标降低速度纹波基波在正弦和余弦方向上的幅值，从而有效减小速度纹波的振荡幅度，提高压缩机的振动抑制效果。
在一些实施例中，根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI调节，以获取幅度控制量，包括：根据所述第一正弦分量确定所述速度纹波的正弦幅值；根据所述第一余弦分量确定所述速度纹波的余弦幅值；根据所述正弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述正弦幅值进行PI调节，以获取正弦幅度控制量；根据所述余弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述余弦幅值进行PI调节，以获取余弦幅度控制量；将所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量作为所述幅度控制量。
在一些实施例中，根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制，包括：获取所述压缩机的当前运行频率；根据所述压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值的确定步骤；根据所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度计算所述目标相位补偿角度的第一计算步骤；根据所述目标相位补偿角度、所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述q轴电流补偿值的第二计算步骤；根据所述q轴电流补偿值控制所述压缩机，并将所述初始相位补偿角度赋值为所述目标相位补偿角度，并返回所述确定步骤，直至所述压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，以完成所述本次振动抑制。
在一些实施例中，所述根据所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度计算所述目标相位补偿角度的第一计算步骤，包括：获取所述压缩机的当前运行参数；获取上一运行周期的速度纹波峰值和当前运行周期的速度纹波峰值；确定所述当前运行参数达到预设运行参数；若所述上一运行周期的速度纹波峰值大于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的和值以作为所述目标相位补偿角度，或者，若所述上一运行周期的速度纹波峰值小于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的差值以作为所述目标相位补偿角度。
在一些实施例中，获取初始相位补偿角度，包括：根据所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量确定所述初始相位补偿角度。
在一些实施例中，所述方法还包括：根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波二次谐波的第二正弦分量和第二余弦分量；根据所述第二正弦分量、所述第二余弦分量、所述初始相位补偿角度、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值；根据所述q轴电流补偿值和所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值获得最终的q轴电流补偿值。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，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是根据本发明一个实施例的空调器的外观的立体图；
图2是根据本发明一个实施例的空调器的结构的概要的电路图；
图3是根据本发明一个实施例的空调器的控制系统的结构的概要的框图；
图4是根据本发明一个实施例的室内机的剖视图；
图5是根据本发明一个实施例的空调器的结构框图；
图6是根据本发明一个实施例的控制压缩机的结构框图；
图7是根据本发明一个实施例的计算q轴电流补偿值的结构框图；
图8是根据本发明一个实施例的抑制压缩机低频振动的方法的流程图；
图9是根据本发明一个实施例的相位补偿角度确定方式的流程图；
图10是根据本发明另一个实施例的抑制压缩机低频振动的方法的流程图。
附图标记：
1：空调器；2：室外机；3：室内机；4：连接配管；遥控器5。
10：冷媒循环回路；11：压缩机；13：室外热交换器；14：膨胀阀；15：储液器；16：室内热交换器；21：室外风扇；26：室外控制装置；31：室内风扇；35：室内控制装置；50：控制器。
16b：传热管；21a：室外风扇马达；31a：室内风扇马达。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
本申请中空调器通过使用压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器来执行空调器的制冷循环。制冷循环包括一系列过程，涉及压缩、冷凝、膨胀和蒸发，并向已被调节和热交换的空气供应制冷剂。
压缩机压缩处于高温高压状态的制冷剂气体并排出压缩后的制冷剂气体。所排出的制冷剂气体流入冷凝器。冷凝器将压缩后的制冷剂冷凝成液相，并且热量通过冷凝过程释放到周围环境。
膨胀阀使在冷凝器中冷凝的高温高压状态的液相制冷剂膨胀为低压的液相制冷剂。蒸发器蒸发在膨胀阀中膨胀的制冷剂，并使处于低温低压状态的制冷剂气体返回到压缩机。蒸发器可以通过利用制冷剂的蒸发的潜热与待冷却的材料进行热交换来实现制冷效果。在整个循环中，空调器可以调节室内空间的温度。
空调器的室外单元是指制冷循环的包括压缩机和室外热交换器的部分，空调器的室内单元包括室内热交换器，并且膨胀阀可以提供在室内单元或室外单元中。
室内热交换器和室外热交换器用作冷凝器或蒸发器。当室内热交换器用作冷凝器时，空调器用作制热模式的加热器，当室内热交换器用作蒸发器时，空调器用作制冷模式的冷却器。
图1所示的空调器1具备：室内机3，以室内挂机(图中示出)为例，室内挂机通常安装在室内壁面WL等上。再如，室内柜机(图中未出)也是室内机的一种室内机形态。
室外机2，通常设置在户外，用于室内环境换热。另外，在图1示出中，由于室外机2隔着壁面WL位于与室内机3相反一侧的户外，用虚线来表示室外机2。
图2中示出空调器1电路结构，该空调器1具备制冷剂回路10，通过使制冷剂回路10中的制冷剂循环，能够执行蒸气压缩式制冷循环。使用连接配管4连接于室内机3和室外机2，以形成供制冷剂循环的冷媒循环回路10。
此外，如图3中示出，空调器1具备控制器50以控制内部的空调器中各部件工作，以使空调器1各个部件运行实现空调器的各预定功能。其中，如图1所示，在空调器1中还附属有遥控器5，该遥控器5具有例如使用红外线或其他通信方式与控制器50进行通信的功能。遥控器5用于用户可以对空调器的各种控制，实现用户与空调器之间交互。
此外，如图2中所示，冷媒循环回路10中具备压缩机11、室外热交换器13、膨胀阀14、储液器15和室内热交换器16。其中，室内热交换器16和室外热交换器13，用作冷凝器或蒸发器来工作。压缩机11从吸入口吸入制冷剂，将在内部压缩后的制冷剂从排出口对室内热交换器16排出。压缩机11是进行基于逆变器的转速控制的容量可变的逆变器压缩机。
室外热交换器13具有用于使制冷剂经由储液器15在与压缩机11的吸入口之间流通的第一出入口，并且具有用于使制冷剂在与膨胀阀14之间流通的第二出入口。室外热交换器13使在连接于室外热交换器13的第二出入口与第一出入口之间的传热管(未图示)中流动的制冷剂与室外空气之间进行热交换。
膨胀阀14配置在室外热交换器13与室内热交换器16之间。膨胀阀14具有使在室外热交换器13与室内热交换器16之间流动的制冷剂膨胀而减压的功能。膨胀阀14构成为能够变更开度，通过减小开度，使得通过膨胀阀14的制冷剂的流路阻力增加，通过增大开度，使得通过膨胀阀14的制冷剂的流路阻力减。这样的膨胀阀14在制热运转中使从室内热交换器16朝向室外热交换器13流动的制冷剂膨胀而减压。此外，即使安装在冷媒循环回路10中的其它器件的状态不变化，当膨胀阀14的开度变化时，在冷媒循环回路10中流动的制冷剂的流量也会变化。
室内热交换器16具有用于使液体制冷剂在与膨胀阀14之间流通的第二出入口，并且，具有用于使气体制冷剂在与压缩机11的排出口之间流通的第一出入口。室内热交换器16使在连接于室内热交换器16的第二出入口与第一出入口之间的传热管16b(参照图4)中流动的制冷剂与室内空气之间进行热交换。
在室外热交换器13与压缩机11的吸入口之间配置有储液器15。在储液器15中，从室外热交换器13流向压缩机11的制冷剂被分离成气体制冷剂和液体制冷剂。并且，从储液器15向压缩机11的吸入口主要供给气体制冷剂。
室外机2还具备室外风扇21，该室外风扇21产生通过室外热交换器13的室外空气的气流，以促使在传热管中流动的制冷剂与室外空气的热交换。该室外风扇21由能够变更转速的室外风扇马达21a驱动。此外，室内机3具备室内风扇31，该室内风扇31产生通过室内热交换器16的室内空气的气流，以促进在传热管16b中流动的制冷剂与室内空气的热交换。该室内风扇31由能够变更转速的室内风扇马达31a驱动。
如图3所示，控制器50具有内置于室外机2内的室外控制装置26和内置于室内机3内的室内控制装置35。这些室外控制装置26和室内控制装置35构成为相互由信号线连接，能够相互发送/接收信号。
室外机2的室外控制装置26控制压缩机11、膨胀阀14及室外风扇21等。
相关技术中，通常采用傅里叶变换对速度波动提取基波信息补偿方案来抑制压缩机11低频振动。但是，由于该过程中未设置PI控制器50，尤其是没有积分环节，使得速度纹波的振动较大，无法保证振动抑制效果。
为了解决上述问题，参考图5所示，图5所示为本发明实施例提供的一种空调器的结构示意图，该空调器包括：
冷媒循环回路10，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；
压缩机11，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；
以及，控制器50被配置为通过以下操作来控制压缩机11。
首先，参考图6所示，控制器获取压缩机的目标转速值ωr_ref和实际转速值ωr，以及获取初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000071
其中，目标转速值为预先为压缩机设定的转速值。实际转速值可以理解为压缩机当前运转的转速值。初始相位补偿角度可以理解为用于补偿压缩机的实际转速值与目标转速值之间的相位差的初始值，在实施例中，该初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000072
可以为预设的固定值，或者也可以为变量，对此不作限制。
控制器再根据目标转速值ωr_ref和实际转速值ωr获得压缩机的速度纹波。
在实施例中，控制器通过速度纹波来获取压缩机的振动信息，以便于判断压缩机是否处于振动状态，从而在压缩机振动较大时，通过后续的振动抑制算法来抑制压缩机的振动，改善空调外机振动应力和噪声，提高产品质量。
示例性的，速度纹波＝实际转速值ωr-目标转速值ωr_ref。
控制器再根据压缩机的速度纹波获取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量。
在实施例中，对于单转子压缩机，其负载表现为周期性变化，对于任意周期性变化负载来说，可用傅里叶级数表示，公式如下。
Figure BDA0003530598180000081
其中，Tl(t)为负载转矩；CT0为负载转矩的直流部分；θ(t)为机械角度；ATn、BTn(n＝1，2，3，...，)分别为负载转矩的n次谐波的正弦成分与余弦成分；p为极对数；在周期性波动负载的作用下，压缩机的实际转速值也呈现周期性波动，最终得到速度纹波的傅里叶展开式如下。
Figure BDA0003530598180000082
其中，Δω(t)为速度纹波的傅里叶展开式，Cω0为实际转速值的直流部分，
Figure BDA0003530598180000083
Figure BDA0003530598180000084
为速度纹波的n次谐波的正弦成分，
Figure BDA0003530598180000085
为速度纹波的n次谐波的余弦成分。当n为1时，
Figure BDA0003530598180000086
为速度纹波的一次谐波即基波的正弦成分，
Figure BDA0003530598180000087
Figure BDA0003530598180000088
为速度纹波的一次谐波即基波的余弦成分。当n为2时，
Figure BDA0003530598180000089
为速度纹波的二次谐波的正弦成分，
Figure BDA00035305981800000810
为速度纹波的二次谐波的余弦成分。
基于上述公式，对于单转子压缩机，由于速度纹波的基波成分在各波动成分中起主导作用，因此在振动抑制所有频率段内均启用速度纹波基波的补偿，由此将速度纹波的傅里叶展开式可简化为以下公式。
Δω(t)＝Aωn*sin(θ(t))+Bωn*cos(θ(t)) 公式(3)
其中，当n＝1时，Aω1*sin(θ(t))为第一正弦分量；Bω1*cos(θ(t))为第一余弦分量。
控制器再根据第一正弦分量、第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI运算，以获取幅度控制量。
其中，预设振荡幅值可以理解为根据压缩机处于低频运行时的振动效果预先设定的速度纹波的目标幅值，也就是说，在该预设振荡幅值下，压缩机在低频运行时振动效果不明显，因此，以预设振荡幅值为目标调节速度纹波基波在正弦方向和余弦方向上的幅值，可以使得速度纹波的幅值向预设振荡幅值趋近，降低速度纹波的振荡幅度。
在一些实施例中，为降低速度纹波的振荡幅度，预设振荡幅值可以为接近于零的数值。
在另一些实施例中，由于速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量的幅值为0时，压缩机处于最理想的无振动状态，因此，可以设置预设振荡幅值为0，即控制第一正弦分量和第一余弦分量的幅值趋向为0，以最大程度地抑制压缩机的振动，达到理想的无振动状态。
其中，PI算法为在闭环控制下，根据给定值和实际输出值构成控制偏差，将偏差按比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制的算法。因此，参考图7所示，控制器在对速度纹波作傅里叶变换以提取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量后增加PI运算，即采用PI运算对速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量的幅值进行调节，可以消除静差，使得速度纹波的幅值向预设振荡幅值趋近，降低速度纹波基波在正弦和余弦方向上的幅值，从而有效减小速度纹波的振荡幅度，提高振动抑制效果。
控制器再根据第一正弦分量、第一余弦分量、幅度控制量和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000092
确定q轴电流补偿值Iq_comp以控制压缩机，从而完成对压缩机的本次振动抑制。
示例性的，控制器进入本次振动抑制，控制器根据幅度控制量确定q轴电流补偿值Iq_comp的正弦成分和余弦成分的幅值，进而在结合第一正弦分量、第一余弦分量和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000091
来计算获得q轴电流补偿值Iq_comp。
进而，参考图6所示，将上述计算获得的q轴电流补偿值Iq_comp与速度环输出的控制量相加之和作为q轴目标电流值Iq_ref，并通过q轴目标电流值Iq_ref和q轴实际电流值Iq_Fbk获得q轴电流控制值，同时，基于目标母线电压值Vbus_ref和实际母线电压值Vbus获得d轴目标电流值Id_ref，并通过d轴目标电流值Id_ref和d轴实际电流值Id_Fbk获得d轴电流控制值，由此，通过上述q轴电流控制值和d轴电流控制值实现对压缩机的控制，完成对压缩机的本次振动抑制。
根据本发明实施例的空调器1，通过在对速度纹波作傅里叶变换以提取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量后增加PI运算，使得第一正弦分量和第一余弦分量以预设振荡幅值为目标降低速度纹波基波在正弦和余弦方向上的幅值，从而有效减小速度纹波的振荡幅度，提高振动抑制效果。
在一些实施例中，控制器获取幅度控制量时，可以根据第一正弦分量确定速度纹波的正弦幅值
Figure BDA0003530598180000101
并根据正弦幅值与预设振荡幅值的偏差对正弦幅值进行PI调节，以获取正弦幅度控制量。
示例性的，基于上述公式(3)，参考图7所示，将速度纹波乘以相同频率和相位的正弦量sinθ(t)，可提取出正弦方向上的一个直流量与2倍频的交流量的和，如公式(4)。
Figure BDA0003530598180000102
由上述公式(4)可知，公式(4)中的直流量为速度纹波正弦成分幅值的一半，进而参考图7所示，对上述公式(4)进行低通滤波处理后获得正弦幅值
Figure BDA0003530598180000103
对正弦幅值
Figure BDA0003530598180000104
进行PI运算获得正弦幅度控制量a，即正弦幅度控制量a＝正弦幅值
Figure BDA0003530598180000105
比例增益P+正弦幅值
Figure BDA0003530598180000106
的积分*积分增益。由此，通过对正弦幅值
Figure BDA0003530598180000107
进行PI调节，可以使得正弦幅值
Figure BDA0003530598180000108
向预设振荡幅值趋近，减小速度纹波在正弦方向上的振荡幅度，提高压缩机的振动抑制效果。
以及，控制器根据第一余弦分量确定速度纹波的余弦幅值
Figure BDA0003530598180000109
并根据余弦幅值
Figure BDA00035305981800001010
与预设振荡幅值的偏差对余弦幅值
Figure BDA00035305981800001011
进行PI调节，以获取余弦幅度控制量b。
示例性的，基于上述公式(3)，参考图7所示，将速度纹波乘以相同频率和相位的余弦量cosθ(t)，可提取出余弦方向上的一个直流量与2倍频的交流量的和，如公式(5)。
Figure BDA00035305981800001012
由上述公式(5)可知，公式(5)中的直流量为速度纹波余弦成分幅值的一半，进而参考图7所示，对上述公式(5)进行低通滤波处理后获得余弦幅值
Figure BDA00035305981800001013
对余弦幅值
Figure BDA00035305981800001014
进行PI运算获得余弦幅度控制量b，即余弦幅度控制量b＝余弦幅值
Figure BDA00035305981800001015
比例增益+余弦幅值
Figure BDA00035305981800001016
的积分*积分增益。由此，通过对余弦幅值
Figure BDA00035305981800001017
进行PI调节，以使速度纹波的余弦幅值
Figure BDA00035305981800001018
向预设振荡幅值趋近，减小速度纹波在余弦方向上的振荡幅度，提高压缩机的振动抑制效果。
由上，将正弦幅度控制量a和余弦幅度控制量b作为幅度控制量，并分别作为q轴电流补偿值Iq_comp的正弦成分和余弦成分的幅值，进而在结合第一正弦分量、第一余弦分量和初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001019
来计算获得q轴电流补偿值Iq_comp，q轴电流补偿值Iq_comp的表达公式如下。
Figure BDA00035305981800001020
其中，K1为基波补偿电流增益。
在一些实施例中，控制器通过以下内容来确定q轴电流补偿值Iq_comp。
首先，控制器获取压缩机的当前运行频率。
示例性的，控制器通过内置于室外机内的室外控制装置实时获取压缩机的当前运行频率，并将当前运行频率通过信号连接线传送至室外控制装置的存储器中，控制器通过存储器储存的数据来获取压缩机的当前运行频率。
控制器再根据压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值的确定步骤。
其中，角度步进值可以理解为根据压缩机经实际调试后的结果预先设定的机械角度变化值。
示例性的，可以预先对压缩机进行实际调试，结合实际调试结果可以设定多个档位，即不同的运行频率对应的角度步进值不同，例如，可以设定为当压缩机的运行频率高于25Hz时对应的角度步进值为2°；当压缩机的运行频率低于25Hz时对应的角度步进值为0.5°，并将设定的运行频率与角度步进值的对应关系存储于控制器内。进而，控制器根据压缩机的当前运行频率通过查询设定的运行频率与角度步进值的对应关系确定目标角度步进值，例如压缩机的当前运行频率为30Hz，则通过查询设定的运行频率与角度步进值的对应关系即可知晓目标角度步进值为2°。
控制器再根据目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000111
计算目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000112
的第一计算步骤。
其中，为进一步提高压缩机的振动抑制效果，本发明实施例以目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000113
来计算目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000114
也就是说，用于补偿压缩机的实际转速值与目标转速值之间的相位差的相位补偿角度不再是固定的，而是根据目标角度步进值对初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000115
进行动态调节，以获得目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000116
从而以目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000117
作为q轴补偿电流值的相位，可以有效提高振动抑制效果。
其中，初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000118
可以预先赋值为0，即在调节相位角时，以初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000119
开始进行动态调节。
控制器再根据目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001110
第一正弦分量、第一余弦分量、正弦幅度控制量和余弦幅度控制量计算q轴电流补偿值Iq_comp的第二计算步骤。
示例性的，q轴电流补偿值Iq_comp的表达公式如下。
Figure BDA00035305981800001111
其中，K1为基波补偿电流增益。
控制器再根据q轴电流补偿值Iq_comp控制压缩机，并将初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001112
赋值为目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001113
并返回确定步骤，也就是说，在对压缩机进行振动抑制时，按目标角度步进值循环对初始相位补偿角度进行动态调节，以有效补偿压缩机的实际转速值与目标转速值之间的相位差，直至压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，以完成本次振动抑制。
其中，振动抑制截止频率可以理解为预先设定的压缩机退出振动抑制的最高频率，例如振动抑制截止频率可以设为50Hz。
在一些实施例中，控制器通过以下内容来计算目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000121
首先，控制器获取压缩机的当前运行参数。
其中，当前运行参数为体现压缩机实际运行状态的参数，如可以为压缩机11的转动圈数或转动角度。
控制器再获取上一运行周期的速度纹波峰值和当前运行周期的速度纹波峰值。
其中，上一运行周期的速度纹波峰值可以理解为未对初始相位补偿角度进行调整时压缩机在一运行周期内速度纹波的峰值；当前运行周期的速度纹波峰值可以理解为针对上一运行周期的速度纹波峰值的情况，对初始相位补偿角度进行调整后压缩机在一运行周期内速度纹波的峰值。
示例性的，控制器在根据q轴电流补偿值控制压缩机时，会计算并存储压缩机在一运行周期内速度纹波的峰值以作为上一运行周期的速度纹波峰值，进而，再次对初始相位补偿角度进行调节并获得目标相位补偿角度后，以调节后获得的目标相位补偿角度计算q轴电流补偿值，并以该q轴电流补偿值再次控制压缩机，并计算此时压缩机在一运行周期内速度纹波的峰值以作为当前运行周期的速度纹波峰值。也就是说，控制器在每次相位补偿角度变化后更新速度纹波峰值，即将当前运行周期的速度纹波峰值作为前置，以用于与再次调节初始相位补偿角度后计算的速度纹波峰值作比较。
控制器再确定当前运行参数达到预设运行参数。
其中，由于在对初始相位补偿角度调节后，对压缩机的振动抑制效果不会立刻反应至压缩机的下一运行参数上，需等待压缩机实际运行状态发生一定变化后再进行判定，基于此，本发明实施例设定预设运行参数，在控制器判断当前运行参数达到预设运行参数后再进行后续操作，由此对于后续调节初始补偿相位角度后压缩机的振动变化判断更加准确。
进而，若控制器确定上一运行周期的速度纹波峰值大于当前运行周期的速度纹波峰值，则说明速度纹波峰值变小，因此，为继续降低速度纹波峰值，则计算目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000122
的和值以作为目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000123
或者，若确定上一运行周期的速度纹波峰值小于当前运行周期的速度纹波峰值，则说明速度纹波峰值变大，因此，为继续降低速度纹波峰值，则计算目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000131
的差值以作为目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000132
由此，通过将上一运行周期的速度纹波峰值与当前运行周期的速度纹波峰值作比较，以通过比较结果来不断调节初始相位补偿角度，不断更新速度纹波峰值，使得速度纹波的振动幅度降低，使压缩机11的振动抑制效果达到最佳。
示例性的，控制器设定初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000133
若当前运行频率为10Hz，控制器计算该运行周期内的速度纹波峰值并存储以作为上一运行周期的速度纹波峰值，以及根据当前运行频率确定对应的目标角度步进值为0.5°，则计算的目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000134
进而计算q轴电流补偿值Iq_comp以控制压缩机；在压缩机的转动圈数达到预设转动圈数后，控制器计算该运行周期内的速度纹波峰值以作为当前运行周期的速度纹波峰值，并判断速度纹波峰值是否变小即判断当前运行周期的速度纹波峰值是否小于上一运行周期的速度纹波峰值，即通过比较当前运行周期的速度纹波峰值与上一运行周期的速度纹波峰值的大小关系来确定下一次调节初始相位补偿角度的方向。若速度纹波峰值变小，则将初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000135
赋值为目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000136
即初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000137
返回确定步骤即控制器再次根据压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值，并以目标角度步进值对初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000138
进行调节即继续增加目标角度步进值，来获得目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000139
反之，速度纹波峰值变大，则将初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001310
赋值为目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001311
即初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001312
返回确定步骤即控制器再次根据压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值，并以目标角度步进值对初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001313
进行调节即减小目标角度步进值，来获得目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001314
进而计算q轴电流补偿值Iq_comp以控制压缩机。如此循环，使得速度纹波峰值不断向最小值逼近，使得速度纹波峰值不会在继续变小并趋于稳定，达到振动抑制的效果。
同时，在上述循环过程中，控制器判断压缩机的当前运行频率是否大于振动抑制截止频率，若压缩机的当前运行频率小于振动抑制截止频率，则说明压缩机需要继续进行振动抑制，控制器返回确定步骤，并继续执行第一计算步骤和第二计算步骤计算q轴补偿电流，以实现压缩机11的振动抑制；若压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，则说明压缩机不需要在进行振动抑制，从而完成了对压缩机的本次振动抑制。
在一些实施例中，控制器在获取初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001315
时被配置为根据正弦幅度控制量a和余弦幅度控制量b确定初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000141
示例性的，可以根据以下公式计算初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000142
Figure BDA0003530598180000143
其中，a为正弦幅度控制量，b余弦幅度控制量。
或者，控制器记录本次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000144
进而，在获取初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000145
时，获取上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000146
以作为进入本次振动抑制时的初始相位补偿角度。
其中，最终的初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000147
为在对初始相位补偿角度进行动态循环调节，直至压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率时，最后一次调节获得的目标相位补偿角度。也就是说，控制器在每次振动抑制完成后，将存储此次振动抑制中最终的初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000148
以便于进行下一次振动抑制时调用，从而提高振动抑制效果。例如，对初始相位补偿角度进行多次动态循环调节后，根据目标角度步进值和初始相位补偿角度计算获得目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000149
并以该目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001410
计算q轴电流补偿值以控制压缩机，同时，再次检测压缩机的当前运行频率时，满足压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，至此完成本次振动抑制，控制器记录本次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001411
为目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001412
以作为下一次振动抑制时的前值。
进而，在再次进入振动抑制时，控制器将50获取室外控制装置中存储器储存的上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001413
并将本次振动抑制的初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001414
赋值为上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001415
即赋值为目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001416
从而以该初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001417
作为初值进行动态调节，提高压缩机的振动抑制速度。
在一些实施例中，在对压缩机进行振动抑制过程中，由于对于某些频率点，引起压缩机管路振动较大的因素并非完全是基波成分，二次谐波成分也会起到很大的作用，所以仅通过对基波成分进行补偿来抑制基波振动的方式，振动抑制效果不佳，因此，本发明实施例在对基波成分进行补偿的基础上，对于二次谐波影响较大的单一频率点或频率范围增加二次谐波的补偿，补偿方式如下。
控制器根据压缩机的速度纹波获取速度纹波二次谐波的第二正弦分量和第二余弦分量。
示例性的，速度纹波的傅里叶展开式如公式(3)，速度纹波二次谐波的公式如下。
Δω(t)＝Aω2*sin(2θ(t))+Bω2*cos(2θ(t))，
其中，Aω2*sin(2θ(t))为第二正弦分量；Bω2*cos(2θ(t))为第二余弦分量。
控制器再根据第二正弦分量、第二余弦分量、初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000151
正弦幅度控制量和余弦幅度控制量计算速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值。
示例性的，速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值的公式如下。
Figure BDA0003530598180000152
其中，Iq-comp0为速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值，K2为二次谐波补偿电流增益。
控制器50再根据q轴电流补偿值Iq_comp和速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值Iq_comp0获得最终的q轴电流补偿值。
在实施例中，可以通过以下公式计算最终的q轴电流补偿值。
Figure BDA0003530598180000153
其中，Iq_comp1为最终的q轴电流补偿值。由此，通过在对基波成分进行补偿的基础上增加二次谐波的补偿，可以进一步提高压缩机振动抑制效果。
在一些实施例中，为防止因基波和二次谐波同时补偿导致q轴电流补偿值过大而引起过流问题，本发明实施例可以设置基波补偿电流增益k1和二次谐波补偿电流增益k2，均小于1，即k1小于1，k2小于1。
本发明第二方面实施例提供一种抑制压缩机低频振动的方法，如图8所示，该方法至少包括步骤S1-步骤S5。
步骤S1，获取压缩机的目标转速值ωr_ref和实际转速值ωr，以及获取初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000154
步骤S2，根据目标转速值ωr_ref和实际转速值ωr获得压缩机的速度纹波。
其中，速度纹波为目标转速值和实际转速值之间的差值。
步骤S3，根据压缩机的速度纹波获取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量。
其中，由于单转子压缩机的负载表现为周期性变化，可用傅里叶级数表示，因此可以根据压缩机的速度纹波作傅里叶变换来获取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量，具体过程参照前文，为了减少冗余，此处不再赘述。
步骤S4，根据第一正弦分量、第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI运算，以获取幅度控制量。
其中，PI算法为在闭环控制下，根据给定值和实际输出值构成控制偏差，将偏差按比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制的算法。因此，参考图7所示，控制器在对速度纹波作傅里叶变换以提取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量后增加PI运算，即采用PI运算对速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量的幅值进行调节，可以消除静差，使得速度纹波的幅值向预设振荡幅值趋近，降低速度纹波基波在正弦和余弦方向上的幅值，从而有效减小速度纹波的振荡幅度，提高振动抑制效果。
步骤S5，根据第一正弦分量、第一余弦分量、幅度控制量和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000161
确定q轴电流补偿值以控制压缩机，完成对压缩机的本次振动抑制。
示例性的，控制器进入本次振动抑制，控制器根据幅度控制量确定q轴电流补偿值Iq_comp的正弦成分和余弦成分的幅值，进而在结合第一正弦分量、第一余弦分量和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000162
来计算获得q轴电流补偿值Iq_comp。
进而，参考图6所示，将上述计算获得的q轴电流补偿值Iq_comp与速度环输出的控制量相加之和作为q轴目标电流值Iq_ref，并通过q轴目标电流值Iq_ref和q轴实际电流值Iq_Fbk获得q轴电流控制值，同时，基于目标母线电压值Vbus_ref和实际母线电压值Vbus获得d轴目标电流值Id_ref，并通过d轴目标电流值Id_ref和d轴实际电流值Id_Fbk获得d轴电流控制值，由此，通过上述q轴电流控制值和d轴电流控制值实现对压缩机的控制，完成对压缩机的本次振动抑制。
根据本发明实施例的抑制压缩机低频振动的方法，通过在对速度纹波作傅里叶变换以提取速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量后增加PI运算，使得第一正弦分量和第一余弦分量以预设振荡幅值为目标降低速度纹波基波在正弦和余弦方向上的幅值，从而有效减小速度纹波的振荡幅度，提高压缩机的振动抑制效果。
在一些实施例中，获取幅度控制量时，可以根据第一正弦分量确定速度纹波的正弦幅值
Figure BDA0003530598180000165
并根据正弦幅值与预设振荡幅值的偏差对正弦幅值进行PI调节，以获取正弦幅度控制量a。
示例性的，基于上述公式(3)，参考图7所示，将速度纹波乘以相同频率和相位的正弦量sinθ(t)，可提取出正弦方向上的一个直流量与2倍频的交流量的和，如公式(4)。
Figure BDA0003530598180000163
由上述公式(4)可知，公式(4)中的直流量为速度纹波正弦成分幅值的一半，进而参考图7所示，对上述公式(4)进行低通滤波处理后获得正弦幅值
Figure BDA0003530598180000164
对正弦幅值
Figure BDA0003530598180000171
进行PI运算获得正弦幅度控制量a，即正弦幅度控制量a＝正弦幅值
Figure BDA0003530598180000172
比例增益P+正弦幅值
Figure BDA0003530598180000173
的积分*积分增益。由此，通过对正弦幅值
Figure BDA0003530598180000174
进行PI调节，可以使得正弦幅值
Figure BDA0003530598180000175
向预设振荡幅值趋近，减小速度纹波在正弦方向上的振荡幅度，提高压缩机的振动抑制效果。
以及，可以根据第一余弦分量确定速度纹波的余弦幅值
Figure BDA0003530598180000176
并根据余弦幅值
Figure BDA0003530598180000177
与预设振荡幅值的偏差对余弦幅值
Figure BDA0003530598180000178
进行PI调节，以获取余弦幅度控制量b。
示例性的，基于上述公式(3)，参考图7所示，将速度纹波乘以相同频率和相位的余弦量Cosθ(t)，可提取出余弦方向上的一个直流量与2倍频的交流量的和，如公式(5)。
Figure BDA0003530598180000179
由上述公式(5)可知，公式(5)中的直流量为速度纹波余弦成分幅值的一半，进而参考图7所示，对上述公式(5)进行低通滤波处理后获得余弦幅值
Figure BDA00035305981800001710
对余弦幅值
Figure BDA00035305981800001711
进行PI运算获得余弦幅度控制量b，即余弦幅度控制量b＝余弦幅值
Figure BDA00035305981800001712
比例增益+余弦幅值
Figure BDA00035305981800001713
的积分*积分增益。由此，通过对余弦幅值
Figure BDA00035305981800001714
进行PI调节，以使速度纹波的余弦幅值
Figure BDA00035305981800001715
向预设振荡幅值趋近，减小速度纹波在余弦方向上的振荡幅度，提高压缩机的振动抑制效果。
由上，将正弦幅度控制量a和余弦幅度控制量b作为幅度控制量，并分别作为q轴电流补偿值Iq_comp的正弦成分和余弦成分的幅值，进而在结合第一正弦分量、第一余弦分量和初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001716
来计算获得q轴电流补偿值Iq_comp，q轴电流补偿值Iq_comp的表达公式如下。
Figure BDA00035305981800001717
其中，K1为基波补偿电流增益。
在一些实施例中，根据第一正弦分量、第一余弦分量、幅度控制量和初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001718
确定q轴电流补偿值以控制压缩机，通过以下方法完成对压缩机的本次振动抑制。
获取压缩机的当前运行频率。
根据压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值的确定步骤。示例性的，可以根据压缩机的当前运行频率通过查询设定的运行频率与角度步进值的对应关系来确定目标角度步进值。
根据目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001719
计算目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001720
的第一计算步骤。其中，为进一步提高压缩机的振动抑制效果，本发明实施例以目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000181
来计算目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000182
也就是说，用于补偿压缩机的实际转速值与目标转速值之间的相位差的相位补偿角度不再是固定的，而是根据目标角度步进值对初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000183
进行动态调节，以获得目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000184
从而以目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000185
作为q轴补偿电流值的相位，可以有效提高振动抑制效果。
在对初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000186
进行动态调节，以获得目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000187
的过程中，控制器首先获取压缩机的当前运行参数，并计算此时压缩机在一运行周期内速度纹波的峰值以作为当前运行周期的速度纹波峰值。也就是说，控制器在每次相位补偿角度变化后更新速度纹波峰值，即将当前运行周期的速度纹波峰值作为前值，以用于与下一次调节初始相位补偿角度后计算的速度纹波峰值作比较。
其次，由于在对初始相位补偿角度调节后，对压缩机的振动抑制效果不会立刻反应至压缩机的下一运行参数上，需等待压缩机实际运行状态发生一定变化后再进行判定，基于此，本发明实施例设定预设运行参数，在控制器判断当前运行参数达到预设运行参数后再进行后续操作，由此对于后续调节初始补偿相位角度后压缩机的振动变化判断更加准确。
最后，控制器通过上一运行周期的速度纹波峰值和当前运行周期的速度纹波峰值比较确定目标相位补偿角度，若控制器确定上一运行周期的速度纹波峰值大于当前运行周期的速度纹波峰值，则说明速度纹波峰值变小，因此，为继续降低速度纹波峰值，则计算目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000188
的和值以作为目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000189
或者，若确定上一运行周期的速度纹波峰值小于当前运行周期的速度纹波峰值，则说明速度纹波峰值变大，因此，为继续降低速度纹波峰值，则计算目标角度步进值和初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001810
的差值以作为目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001811
由此，通过将上一运行周期的速度纹波峰值与当前运行周期的速度纹波峰值作比较，以通过比较结果来不断调节初始相位补偿角度，不断更新速度纹波峰值，使得速度纹波的振动幅度降低，使压缩机的振动抑制效果达到最佳。
根据目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001812
第一正弦分量、第一余弦分量、正弦幅度控制量a和余弦幅度控制量b计算q轴电流补偿值的第二计算步骤，q轴电流补偿值的计算公式如下。
Figure BDA00035305981800001813
基于上述公式，将正弦幅度控制量a、余弦幅度控制量b和目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001814
代入公式，计算得到q轴电流补偿值。
控制器再根据q轴电流补偿值Iq_comp控制压缩机，并将初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001815
赋值为目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000191
并返回确定步骤，也就是说，在对压缩机进行振动抑制时，按目标角度步进值循环对初始相位补偿角度进行动态调节，以有效补偿压缩机的实际转速值与目标转速值之间的相位差，直至压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，以完成本次振动抑制。
下面参考图9对本发明实施例的相位补偿角度确定方式进行举例说明，具体内容如下：
步骤S6，开始。
步骤S7，控制器压缩机的当前运行参数F_cont等于0，初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000192
从0开始动态调节。
步骤S8，控制器判断压缩机是否处于振动抑制，如果是执行步骤S9，反之返回执行步骤S7。
步骤S9，控制器计算当前运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak。
步骤S10，控制器将上一运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak_old赋值为当前运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak。
步骤S11，控制器确定目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000193
为初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000194
和目标角度步进值
Figure BDA0003530598180000195
之和。
步骤S12，控制器控制压缩机的当前运行参数F_cont自动累计，并计算当前运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak。
步骤S13，控制器判断压缩机的当前运行参数F_cont是否达到预设压缩机的预设运行参数F_max，如果压缩机的当前运行参数F_cont达到预设压缩机的预设运行参数F_max，执行步骤S14，反之返回执行步骤S12。
步骤S14，控制器判断当前运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak是否小于上一运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak_old，如果是执行步骤S15，反之执行步骤S16。
步骤S15，控制器控制计算目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000196
为初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000197
和目标角度步进值
Figure BDA0003530598180000198
的和值，执行步骤S17。
步骤S16，控制器控制计算目标相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000199
为初始相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001910
和目标角度步进值的
Figure BDA00035305981800001911
差值，执行步骤S17。
步骤S17，控制器将压缩机的当前运行参数F_cont赋值为0。
步骤S18，控制器将当前运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak赋值给上一运行周期的速度纹波峰值deltaWr_peak_old，进行下一周期的目标相位补偿角度
Figure BDA00035305981800001912
计算，返回执行步骤S12。
在一些实施例中，控制器根据正弦幅度控制量和余弦幅度控制量确定初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000201
初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000202
的计算公式如下。
Figure BDA0003530598180000203
在一些实施例中，在对压缩机进行振动抑制过程中，由于对于某些频率点，引起压缩机管路振动较大的因素并非完全是基波成分，二次谐波成分也会起到很大的作用，所以仅通过对基波成分进行补偿来抑制基波振动的方式，振动抑制效果不佳，因此，本发明实施例在对基波成分进行补偿的基础上，对于二次谐波影响较大的单一频率点或频率范围增加二次谐波的补偿。如图10所示，抑制压缩机低频振动的方法至少还包括步骤S19-步骤S21。
步骤S19，根据压缩机的速度纹波获取速度纹波二次谐波的第二正弦分量和第二余弦分量。
步骤S20，根据第二正弦分量、第二余弦分量、初始相位补偿角度
Figure BDA0003530598180000204
正弦幅度控制量和余弦幅度控制量计算速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值。
示例性的，速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值的公式如下。
Figure BDA0003530598180000205
步骤S21，根据q轴电流补偿值和速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值获得最终的q轴电流补偿值。
在实施例中，可以通过以下公式计算最终的q轴电流补偿值。
Iq-comp1＝Iq-comp0+Iq-comp
由此，空调器在抑制压缩机低频振动时，控制器通过速度纹波基波的q轴电流补偿值来抑制基波振动的同时，增加二次谐波的补偿，进一步提高振动抑制效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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示例。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种空调器，其特征在于，包括：
冷媒循环回路，使冷媒在压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、四通阀和减压器组成回路中进行循环；
压缩机，用于进行将低温低压冷媒气体压缩成高温高压冷媒气体并排至冷凝器的工作；
控制器被配置为，获取所述压缩机的目标转速值和实际转速值，以及获取初始相位补偿角度；
根据所述目标转速值和所述实际转速值获得所述压缩机的速度纹波；
根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量；
根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI运算，以获取幅度控制量；
根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制。
2.根据权利要求1所述的空调器，其特征在于，所述控制器在获取所述幅度控制量时被配置为：
根据所述第一正弦分量确定所述速度纹波的正弦幅值；
根据所述第一余弦分量确定所述速度纹波的余弦幅值；
根据所述正弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述正弦幅值进行PI调节，以获取正弦幅度控制量；
根据所述余弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述余弦幅值进行PI调节，以获取余弦幅度控制量；
将所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量作为所述幅度控制量。
3.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述控制器在确定所述q轴电流补偿值时被配置为：
获取所述压缩机的当前运行频率；
根据所述压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值的确定步骤；
根据所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度计算所述目标相位补偿角度的第一计算步骤；
根据所述目标相位补偿角度、所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述q轴电流补偿值的第二计算步骤；
根据所述q轴电流补偿值控制所述压缩机，并将所述初始相位补偿角度赋值为所述目标相位补偿角度，并返回所述确定步骤，直至所述压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，以完成所述本次振动抑制。
4.根据权利要求3所述的空调器，其特征在于，所述控制器在计算所述目标相位补偿角度时被配置为：
获取所述压缩机的当前运行参数；
获取上一运行周期的速度纹波峰值和当前运行周期的速度纹波峰值；
确定所述当前运行参数达到预设运行参数；
若所述上一运行周期的速度纹波峰值大于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的和值以作为所述目标相位补偿角度，或者，若所述上一运行周期的速度纹波峰值小于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的差值以作为所述目标相位补偿角度。
5.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，
所述控制器在获取初始相位补偿角度时被配置为：
根据所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量确定所述初始相位补偿角度；
或者，所述控制器还被配置为：
记录所述本次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度；
所述控制器在获取初始相位补偿角度时被配置为：
获取上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度；
将所述初始相位补偿角度赋值为所述上一次振动抑制完成后最终的初始相位补偿角度。
6.根据权利要求2-5任一项所述的空调器，其特征在于，所述控制器在确定所述q轴电流补偿值时被配置为：
通过以下公式获得所述q轴电流补偿值：
Figure FDA0003530598170000021
其中，Iq-comp为所述q轴电流补偿值，K1为补偿电流增益，a为正弦幅度控制量，b为余弦幅度控制量，θ(t)为所述压缩机的机械角度，
Figure FDA0003530598170000022
为初始相位补偿角度。
7.根据权利要求2所述的空调器，其特征在于，所述控制器还被配置为：
根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波二次谐波的第二正弦分量和第二余弦分量；
根据所述第二正弦分量、所述第二余弦分量、所述初始相位补偿角度、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值；
根据所述q轴电流补偿值和所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值获得最终的q轴电流补偿值。
8.一种抑制压缩机低频振动的方法，其特征在于，包括：
获取压缩机的目标转速值和实际转速值，以及获取初始相位补偿角度；
根据所述目标转速值和所述实际转速值获得所述压缩机的速度纹波；
根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波基波的第一正弦分量和第一余弦分量；
根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI运算，以获取幅度控制量；
根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制。
9.根据权利要求8所述的抑制压缩机低频振动的方法，其特征在于，根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量和预设振荡幅值进行PI调节，以获取幅度控制量，包括：
根据所述第一正弦分量确定所述速度纹波的正弦幅值；
根据所述第一余弦分量确定所述速度纹波的余弦幅值；
根据所述正弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述正弦幅值进行PI调节，以获取正弦幅度控制量；
根据所述余弦幅值与所述预设振荡幅值的偏差对所述余弦幅值进行PI调节，以获取余弦幅度控制量；
将所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量作为所述幅度控制量。
10.根据权利要求9所述的抑制压缩机低频振动的方法，其特征在于，根据所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述幅度控制量和所述初始相位补偿角度确定q轴电流补偿值以控制所述压缩机，完成对所述压缩机的本次振动抑制，包括：
获取所述压缩机的当前运行频率；
根据所述压缩机的当前运行频率确定目标角度步进值的确定步骤；
根据所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度计算所述目标相位补偿角度的第一计算步骤；
根据所述目标相位补偿角度、所述第一正弦分量、所述第一余弦分量、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述q轴电流补偿值的第二计算步骤；
根据所述q轴电流补偿值控制所述压缩机，并将所述初始相位补偿角度赋值为所述目标相位补偿角度，并返回所述确定步骤，直至所述压缩机的当前运行频率大于振动抑制截止频率，以完成所述本次振动抑制。
11.根据权利要求10所述的抑制压缩机低频振动的方法，其特征在于，所述根据所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度计算所述目标相位补偿角度的第一计算步骤，包括：
获取所述压缩机的当前运行参数；
获取上一运行周期的速度纹波峰值和当前运行周期的速度纹波峰值；
确定所述当前运行参数达到预设运行参数；
若所述上一运行周期的速度纹波峰值大于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的和值以作为所述目标相位补偿角度，或者，若所述上一运行周期的速度纹波峰值小于所述当前运行周期的速度纹波峰值，则计算所述目标角度步进值和所述初始相位补偿角度的差值以作为所述目标相位补偿角度。
12.根据权利要求9所述的抑制压缩机低频振动的方法，其特征在于，获取初始相位补偿角度，包括：
根据所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量确定所述初始相位补偿角度。
13.根据权利要求9所述的抑制压缩机低频振动的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述压缩机的速度纹波获取所述速度纹波二次谐波的第二正弦分量和第二余弦分量；
根据所述第二正弦分量、所述第二余弦分量、所述初始相位补偿角度、所述正弦幅度控制量和所述余弦幅度控制量计算所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值；
根据所述q轴电流补偿值和所述速度纹波二次谐波的q轴电流补偿值获得最终的q轴电流补偿值。
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