CN114826081A

CN114826081A - 一种异步电机零同步转速下的控制方法

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Publication number: CN114826081A
Application number: CN202210395857.2A
Authority: CN
Inventors: 杨凯; 李孺涵; 罗成; 黄煜昊; 王翼; 邱凌烽
Original assignee: Huazhong University of Science and Technology
Current assignee: Huazhong University of Science and Technology
Priority date: 2022-04-15
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2022-07-29

Abstract

本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法，通过对比所述异步电机的同步转速和所述边界同步转速，根据比较结果采用矢量控制和转矩电流修正控制的复合控制方案，从而避免了单一矢量控制带来的低速不可观测问题；通过调整转矩电流使得所述异步电机的同步转速收敛至同步转速限制值，并穿越零同步转速区域保证异步电机转速正反切换过程中转子转速的全速度范围可观测；通过合理的同步转速限制值，保证异步电机运行工况点主动穿越零同步转速区域后不会突变至反向电动工况；通过在异步电机运行工况点主动穿越零同步转速区域后再次修正转矩电流信号，使其恢复到转速切换前的初始值，避免了电机长时间以非初始转矩电流运行造成异步电机的损坏。

Description

一种异步电机零同步转速下的控制方法

技术领域

本发明涉及异步电机控制技术领域，尤其涉及一种异步电机零同步转速下的控制方法。

背景技术

目前随着异步电机在各行各业内的不断运用，对于异步电机的矢量控制系统，为了保证异步电机运行的稳定性，获取准确的转子转速信息至关重要。早期的异步电机矢量控制方法需要在电机轴端安装速度传感器获取转子转速，但有传感器的矢量控制系统成本高昂、可靠性差，后期的维修成本高昂，因而无传感器控制技术应运而生。

异步电机无速度传感器矢量控制系统由于不使用速度传感器，具有低成本、高可靠性、低维修率等优点。由于现有系统使用的自适应全阶观测器无法在同步转速为零的时候正常工作，异步电机在零同步转速下的转子转速具有不可观测性，由此导致了异步电机无速度传感器驱动系统在零同步转速下难以带载稳定运行；具体表现为异步电机在起重等具有重力负载或发电运行等转子转速需要频繁的进行正反切换工业领域的运用中，而异步电机无法观测在零同步转速下的转子转速；

现有的无速度传感器驱动的异步电机控制方法采用固定系数的虚拟电压注入技术在低速发电模式和零电流频率以解决异步电机零频不可观问题，实现电机零频稳定，但在由于观测器输入电压与电机的实际电压不同，导致电机在中高转速时转子转速控制精度不足，并且该方法在低速带载时需要更大的磁链电流，损耗较大；或采用限制方法使得电机运行工况点避开零同步转速的工况，而没有从根本上解决在工况复杂领域的应用问题；或采用额外注入误差的方法实现“伪定子电流零频”等，虽然通过这种方式能够使得异步电机的无速度传感器矢量控制系统在零同步转速时保持稳定，但是由于额外注入了一个转子转速误差项，从而导致在低速和零速工况下对转子转速进行观测时，转子转速观测值与转子转速实际值之间会存在较大的误差，也就意味着这种方法会牺牲观测的精准性，不满足工程应用上的精度要求。

由此，如何保证异步电机无速度矢量控制系统在转速正反切换过程中的转速可观测性成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种异步电机零同步转速下的控制方法，由于目前异步电机无速度传感器矢量控制系统在转速切换指令发出后，令异步电机转子反转，转子转速会不断降低，此时同步转速随之逐渐接近零频，传统的带有反馈矩阵的无传感器矢量控制系统并不能解决零同步转速附近转速观测失败的问题，基于此，本发明在正常工况下采用矢量控制，在同步转速小于等于不稳定区域边界值的时候采用转矩电流修正控制，在同步转速达到限制值的时候采用发出主动穿越指令，使得异步电机主动穿越零同步转速区域，保证系统的全域稳定性与转子转速全速度范围的可观测性，从而解决上述现有技术的缺陷。

本发明提供一种异步电机零同步转速下的控制方法，包括步骤：

S1构建异步电机无速度传感器矢量控制系统；

S2基于异步电机无速度传感器矢量控制系统稳定的边界条件，获取所述矢量控制系统的不稳定边界所对应的边界同步转速；

S3对比所述异步电机的同步转速和所述边界同步转速，若所述同步转速大于所述边界同步转速，则使用矢量控制；

若所述同步转速小于或等于所述边界同步转速，则调整转矩电流，使得所述异步电机的同步转速收敛至同步转速限制值；

S4在所述异步电机的同步转速收敛至所述同步转速限制值后，向所述异步电机发出主动穿越指令，使得同步转速自所述同步转速限制值突变至数值相等、方向反向的同步转速。

进一步，步骤S1中，构建异步电机无速度传感器矢量控制系统，包括：

S101建立两相静止坐标系下异步电机的数学模型；

S102基于所述数学模型，以所述异步电机的定子电流和转子磁链为状态变量，以定子电流为输出变量，获取所述异步电机的状态空间表达式；

S103基于所述状态空间表达式，建立所述异步电机的自适应全阶观测器模型。

步骤S2中，基于异步电机无速度传感器矢量控制系统稳定的边界条件，获取所述矢量控制系统的不稳定边界所对应的边界同步转速包括：

S201基于所述自适应全阶观测器模型，获取所述异步电机的误差矢量并获取误差系数矩阵E；

S202根据所述误差系数矩阵E得所述边界条件为det(E)＝0，所述异步电机无速度传感器矢量控制系统在低速发电工况下不稳定区域的同步转速边界为：

其中，

为中间参数；

得所述同步转速限制值为ω_uns＝θ|ω_r|；

其中，L_s为异步电机定子电感，R_s是异步电机定子电阻，

是异步电机转子时间常数，R_r是异步电机转子电阻，L_r是异步电机转子电感，ω_r是异步电机的转子转速，ω_e为异步电机的同步转速。

步骤S3中，在所述同步转速等于所述边界同步转速的时刻，所述异步电机调整转矩电流进行减速，包括：

S301获取所述时刻的转矩电流、滑差转速以及转子转速，获取同步转速自所述边界同步转速减速至所述同步转速限制值的过程中滑差转速的差值；获取定子电流增量的d轴分量和q轴分量之间的定量关系，计算转矩电流变化量Δi_sq包括：

S302进一步，获取转矩电流指令值

通过所述转矩电流指令值调整所述异步电机的滑差转速，进而调整所述异步电机的同步转速：

其中，

为在所述同步转速等于所述边界同步转速的时刻转矩电流的初始值，Δω_s为同步转速自所述边界同步转速减速至所述同步转速限制值的过程中滑差转速的差值，f_s是离散系统采样频率；i_sd是定子电流d轴分量；i_sq是定子电流q轴分量。

优选的，所述同步转速限制值ω_lim为：

其中，n_p为异步电机极对数，T_L为负载转矩，J为异步电机转动惯量，L_m为定子绕组和转子绕组之间的互感，ω_ini为在所述同步转速等于所述边界同步转速的时刻的初始转子转速，

为所述异步电机的同步转速从所述边界同步转速减速至所述同步转速限制值的过程的总时间。

步骤S4之后,还包括:

S5在同步转速由ω_lim转变至-ω_lim后，再次调整转矩电流，将转矩电流恢复至同步转速降低至所述边界同步转速之前的初始转矩电流。

本发明还提供一种异步电机，通过如上述任一项所述异步电机零同步转速下的控制方法的步骤对所述异步电机进行控制。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述异步电机零同步转速下的控制方法的步骤。

本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法，具有如下的技术效果：

(1)通过对比所述异步电机的同步转速和所述边界同步转速，根据比较结果采用矢量控制和转矩电流修正控制的复合控制方案，两种控制方法的合理切换避免了单一矢量控制带来的低速不可观测问题；

(2)通过调整转矩电流的方式使得所述异步电机的同步转速收敛至同步转速限制值，并穿越零同步转速区域保证了异步电机转速正反切换过程中转子转速的全速度范围可观测；

(3)采用合理的同步转速限制值，保证异步电机运行工况点主动穿越零同步转速区域后不会突变至反向电动工况；

(4)在异步电机运行工况点主动穿越零同步转速区域后再次修正转矩电流信号，使得转矩电流恢复到转速切换前的初始值，避免了电机长时间以非初始转矩电流运行造成异步电机的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法的原理示意图；

图2是本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法的流程示意图；

图3是本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法的同步转速限制值示意图之一；

图4本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法的的同步转速限制值示意图之二。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中，如图1所示为本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法的原理图，其中预先设置合适的励磁电流(即d轴电流)指令(一般设置为异步电机定子电流额定值的30％-60％)；

在转子转速反转的工况下，复合控制方案给出转子转速反转指令(如转子转速指令从150rpm以恒加速度变换到-150rpm)。转子转速指令和转速自适应律输出的观测转速之间的差值输入到转速环比例积分控制器，生成转矩电流指令(即q轴电流指令)的初始值；

转矩电流指令的初始值加上复合控制方案使能的修正转矩电流信号构成转矩电流指令值。转矩电流指令值与实际的转矩电流之间的差值通过电流环比例积分控制器生成q轴电压指令。同时，励磁电流指令值与实际的励磁电流之间的差值通过电流环比例积分控制器生成d轴电压指令。d、q轴电压指令通过反帕克变换的计算输出两相静止坐标系下的电压指令；

两相静止坐标系下的电压指令通过电压空间矢量脉冲宽度调制输出开关信号，开关信号作用于交流电源和整流电路输出到驱动与功率开关电路的直流电能，就可以得到加在异步电机机端的交流电压。此时通过采样异步电机的三相电流，并将其进行克拉克变换与帕克变换，即可得到d、q轴电流的实际值，形成电流环路闭环控制；

在复合控制方案中，电压指令输入自适应全阶观测器，通过计算转子位置角并积分得到异步电机的同步转速，实时在线比较异步电机的同步转速与不稳定区域边界值，当同步转速小于不稳定区域边界值时启动转矩电流修正控制，修正转矩电流，首先完成同步转速的自适应收敛，进而使异步电机运行工况点主动穿越零同步转速区域，保证了异步电机转速正反切换过程中转子转速的全速度范围可观测。

在一个实施例中，如图2所示，本发明提供的异步电机零同步转速下的控制方法，包括步骤：

S1构建异步电机无速度传感器矢量控制系统；

其中，步骤S1具体包括:

采用转子自适应律，建立自适应全阶观测器，构成异步电机无速度传感器矢量控制系统：

S101建立两相静止坐标系下异步电机的数学模型,包括:

其中，i_s＝[i_sα i_sβ]^T为定子电流列向量，ψ_r＝[ψ_rα ψ_rβ]^T为转子磁链列向量，u_s＝[u_sα u_sβ]^T为定子电压列向量，下标α，β分别代表两相静止坐标系下的α轴分量和β轴分量；

A₁₁，A₁₂，A₂₁，A₂₂，B分别为异步电机状态方程中的矩阵系数，a，b，c，d分别为与电机自身参数有关的中间参数，其中，A₁₁＝aI，

A₁₂＝cI-cω_rτ_rJ，

A₂₁＝dI，

B＝[bI0]^T，

其中，R_s是异步电机定子电阻，R_r是异步电机转子电阻，L_s是异步电机定子电感，L_r是异步电机转子电感，L_m是异步电机定、转子互感，

是异步电机转子时间常数，

是异步电机的漏感系数，ω_r是异步电机的转子转速值；

表示时间微分算子。

S102基于所述数学模型，以所述异步电机的定子电流和转子磁链为状态变量，以定子电流为输出变量，获取所述异步电机的状态空间表达式，为：

其中，C为异步电机输出方程的矩阵系数：

进一步的，使用自适应全阶观测器估计异步电机的转子转速

代替式(2)中将异步电机的实际转子转速ω_r，即可得所使用的异步电机自适应全阶观测器模型为：

其中，A₁₂和A₂₂为全阶观测器中的矩阵系数：

和

分别为异步电机无速度传感器矢量控制系统中定子电流和转子磁链估计值组成的列向量；

S103基于所述状态空间表达式，建立所述异步电机的自适应全阶观测器模型，具体包括：

使用波波夫超稳定性理论，可得式(3)中异步电机转子转速估计值的自适应律为：

其中，K_P为转速自适应律的比例调节系数，K_I为转速自适应律的积分时间常数，

为电流误差。

进一步的，步骤S2中，基于异步电机无速度传感器矢量控制系统稳定的边界条件，获取所述矢量控制系统的不稳定边界所对应的边界同步转速包括：

S201基于所述自适应全阶观测器模型，获取所述异步电机的误差矢量并获取误差系数矩阵E，具体包括步骤：

在工程实际应用中，为减小异步电机无速度传感器矢量控制系统在低速发电工况下的不稳定区域，需要在自适应全阶观测器中加入反馈矩阵，则步骤S1中的式(3)变为：

其中，G＝[g₁I-g₂J g₃I-g₄J]^T为反馈矩阵，g₁，g₂，g₃，g₄为反馈矩阵中的独立参数。

具体的，式(5)中的反馈矩阵可取为

结合步骤S1中异步电机的状态方程表达式，将式(1)减去式(5)，可得误差矢量方程的表达式为：

其中，

为电流误差，

为磁链误差，ΔA₁₂＝-cΔω_rτ_rJ，

为转速误差；

为了分析观测器及转速估计的稳定性，将误差矢量重新定义为：

e＝[e_i e_ψ Δω_r]^T (8)

进一步的，在两相同步旋转坐标系下，利用小信号线性化原理，误差矢量表示为：

Δe＝EΔe+ΔEe (9)

其中，E为五阶误差系数矩阵，表示如下：

其中，ω_e为异步电机的同步转速，ω_s为异步电机的滑差转速；

a₅₁～a₅₅均为与电机运行状态或自身参数有关的中间参数，其中：

a₅₁＝-K_P(ω_e+g₂)ψ_rd；

a₅₂＝[K_P(a-g₁)+K_I]ψ_rd；

a₅₃＝-K_PCτ_rω_rψ_rd；

a₅₄＝K_Pcψ_rd；

异步电机无速度传感器矢量控制系统稳定的边界条件为：

det(E)＝0 (11)

进一步的，步骤S202中，根据式(11)所述异步电机无速度传感器矢量控制系统在低速发电工况下不稳定区域的同步转速边界为：

其中，

为中间参数；

若无反馈矩阵时，异步电机到达不稳定区域边界时的同步转速值为ω_uns，则有：

ω_uns＝θ|ω_r| (13)

若电机运行工况从图3-图4所示的第一象限的正常电动工况逐渐减速到第二象限的电磁制动工况，有：

ω_uns＝-θω_r (14)

所得的同步转速限制值的数值为ω_uns＝θ|ω_r|；

进一步的，步骤S3中，在所述同步转速等于所述边界同步转速的时刻，所述异步电机调整转矩电流进行减速，在保证异步电机转子转速可观测的前提下，将异步电机的同步转速减少到规定的限制值，为主动穿越做准备，具体包括以下步骤：

S301获取所述时刻的转矩电流、滑差转速以及转子转速，获取同步转速自所述边界同步转速减速至所述同步转速限制值的过程中滑差转速的差值，包括：

设异步电机在中低速电动工况下稳态运行，在初始时刻t₀给定转速切换指令，自所述边界同步转速减速至所述同步转速限制值，根据异步电机的运动方程：

其中，J为异步电机的转动惯量，n_p为异步电机的极对数，T_e为异步电机的电磁转矩，T_L为异步电机所荷负载转矩。

转速切换指令给出后，异步电机按照既定的加速度进行减速，直至完成转速切换过程，该过程满足公式(16)：

其中，±ω_ini为转速切换前后的稳态转速，

为所述异步电机的同步转速从所述边界同步转速减速至所述同步转速限制值的过程的总时间；

通过修正异步电机的转矩电流指令值，实现对异步电机同步转速的调整，使得的异步电机同步转速自适应收敛至同步转速限制值，异步电机转矩电流的指令值可以表示为：

其中，

为实际应用的转矩电流指令值，

为本发明所述复合控制方案启动前的转矩电流指令值，Δi_sq为同步转速自适应收敛阶段中异步电机在每个运行时间步长对应的转矩电流修正信号，即转矩电流变化量；

基于式(14)，以及异步电机同步转速ω_e、滑差转速ω_s、转子转速ω_r之间的关系：

ω_e＝ω_s+ω_r (18)

当异步电机同步转速达到不稳定边界ω_uns时，其转子转速应满足：

(1+θ)ω_r＝-ω_s (19)

异步电机电磁转矩和转矩电流的关系为：

结合式(15)、(16)与式(20)，在t₁时刻，异步电机同步转速达到不稳定边界ω_uns时，其转矩电流为：

其滑差转速为：

其中，t₁为异步电机同步转速达到不稳定边界ω_uns的时刻。

则根据式(20)，此时的转子转速为：

结合附图图3所示的，在异步电机同步转速的自适应收敛阶段，从ω_uns调整至ω_lim的过程中，异步电机的滑差转速应满足如下关系：

进一步，结合附图图3所示，为了使得异步电机的工况在穿越同步转速边界(ω_lim，-ω_lim)区间后，异步电机的运行工况点不落入第三象限，即异步电机的不进入反向电动工况，其滑差转速与同步转速限制值应当满足如下关系：

ω_s(t₁)-Δω_s＞2ω_lim (25)

由此可得所述同步转速限制值ω_lim为：

从而对任意转速切换前的稳态转速ω_ini和转速切换过程的总时间

同步转速限制值ω_lim均能根据实际工况进行自适应取值，保证异步电机无速度传感器矢量控制系统的转速可观测性。

进一步的，步骤S301中，获取定子电流增量的d轴分量和q轴分量之间的定量关系，计算转矩电流变化量Δi_sq包括：

设异步电机无速度传感器矢量控制系统的离散采样频率为f_s，则在离散系统的一个运行步长中，应该满足

ΔT_e≈0 (27)

即

其中，Δi_sd为离散系统两个相邻运行步长之间异步电机定子d轴电流之差；Δi_sq为离散系统两个相邻运行步长之间异步电机定子q轴电流之差，亦为同步转速自适应收敛阶段中每个运行步长对应的转矩电流变化量或修正信号，即在同步转速自适应收敛阶段中主动修正调整转矩电流的数值；

根据式(28)，可以得到定子电流与电流修正信号之间的关系为

i_sdΔi_sq+i_sqΔi_sd＝0 (29)

由此，在同步转速自适应收敛的阶段中的每一个运行步长中，有：

式中，f_s为离散系统的操作频率。

将式(29)代入(30)中，推导可知同步转速自适应收敛阶段中，每个运行步长的转矩电流修正信号表达式为

S302进一步，获取转矩电流指令值

通过所述转矩电流指令值调整所述异步电机的滑差转速，进而调整所述异步电机的同步转速；当异步电机的同步转速达到不稳定边界ω_uns时，根据式(31)的转矩电流修正信号更改转矩电流指令值，直至同步转速到达规定限制值ω_lim，复合控制方案给出主动穿越指令，主动完成对异步电机同步转速的零速穿越，保证全过程的转速可观测。

优选的，步骤S4之后，在异步电机完成步骤3所述的主动穿越后，还包括步骤S5，在同步转速由ω_lim转变至-ω_lim后，再次调整转矩电流，将转矩电流恢复至同步转速降低至所述边界同步转速之前的初始转矩电流。

优选的的，在同步转速的自适应收敛阶段和初始转矩电流恢复阶段，需要明确异步电机的运行工况点运行轨迹，具体包括以下步骤：

当复合控制方案给出主动穿越指令，完成对异步电机同步转速的零速穿越，即同步转速从ω_lim突变至-ω_lim；零速穿越完成后，再次给出转矩电流修正指令，恢复初始转矩电流，此过程亦使用式(31)所示的转矩电流修正指令，电机运行工况点如图4所示，从而避免了电机长时间以非初始转矩电流运行造成异步电机的损坏；

需要说明的是，结合异步电机无速度传感器矢量控制系统全速度范围可控的要求和目标，需要基于异步电机的运动方程推导其实际的运行工况点轨迹。在同步转速自适应收敛阶段结束后，异步电机的同步转速到达限制值ω_lim。理想情况想下，此阶段电机运行工况点如图4中l₂线所示，不符合实际运行工况。

进一步的，根据式(15)，异步电机转矩电流改变时，其转子转速随之改变，并呈积分关系，故实际运行工况点轨迹不可能与图4中l₂线一致；

进一步获取异步电机的运行工况点运行轨迹，包括步骤：

设同步转速自适应收敛的总时间为t_ad，此阶段中转矩电流不断修正使得异步电机的滑差转速与时间呈一次函数关系：

则从t₁时刻到时间t对转子转速有：

其中，电磁转矩的表达式为

结合式(15)、(16)与式(20)，可得t₁时刻电磁转矩为

结合式(32)、(33)与式(34)、(35)，可得同步转速自适应收敛过程中转子转速随时间变化的表达式为

ω_r(t)＝xt²+yt+z (36)

进一步得：

由式(36)可见，同步转速自适应收敛过程中转子转速是时间的二次函数。如式(32)，同步转速自适应收敛过程中异步电机的转子转速与滑差转速呈二次函数关系，如图4中l₃线所示。同理，在初始转矩电流恢复阶段，异步电机的转子转速与滑差转速亦呈二次函数关系，如图4中l₅线所示。

另一方面，本发明还提供一种异步电机，通过如上述任一项所述异步电机零同步转速下的控制方法的步骤对所述异步电机进行控制，具体包括：

S1构建异步电机无速度传感器矢量控制系统；

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的异步电机零同步转速下的控制方法，该方法包括：S1构建异步电机无速度传感器矢量控制系统；S2基于异步电机无速度传感器矢量控制系统稳定的边界条件，获取所述矢量控制系统的不稳定边界所对应的边界同步转速；S3对比所述异步电机的同步转速和所述边界同步转速，若所述同步转速大于所述边界同步转速，则使用矢量控制；

若所述同步转速小于或等于所述边界同步转速，则调整转矩电流，使得所述异步电机的同步转速收敛至同步转速限制值；S4在所述异步电机的同步转速收敛至所述同步转速限制值后，向所述异步电机发出主动穿越指令，使得同步转速自所述同步转速限制值突变至数值相等、方向反向的同步转速。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述的异步电机零同步转速下的控制方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。