CN115479403A - 用于斯特林制冷机的控制方法、装置及制冷设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及制冷设备控制技术领域，公开一种用于斯特林制冷机的控制方法，所述斯特林制冷机配置有直线振荡电机，所述方法包括：获取所述直线振荡电机的相电压和相电流；对相电流进行低通滤波处理；对相电压和低通滤波处理后的相电流进行积分，生成与所述直线振荡电机关联的定子磁链；对所述定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链；获取所述相电流和所述永磁磁链的相位差；根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率。该方法能够保证斯特林制冷机在全工况范围内效率最优。本申请还公开一种用于斯特林制冷机的控制装置及制冷设备。

Description

用于斯特林制冷机的控制方法、装置及制冷设备
技术领域
本申请涉及制冷设备控制技术领域，例如涉及一种用于斯特林制冷机的控制方法、装置及制冷设备。
背景技术
目前，斯特林制冷机核心部件为直线振荡电机，该电机主要包括动圈式、动铁式和动磁式三种类型，该电机的工作原理为通过动子带动压缩活塞做简谐振动，并通过气动弹簧驱动膨胀活塞滞后压缩活塞一定相位，以近似的斯特林循环实现制冷。
传统的斯特林制冷机控制系统采用H桥间歇控制的单极性或者H桥互补控制的双极性SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉宽调制)控制方法，并通过检测冷热端温度以及机体的振动形成闭环或者保护。这种控制方法基本能实现斯特林制冷机的控制，但存在以下缺陷：为实现斯特林制冷机高效率运行，将直线振荡电机的相电压的频率调整为与斯特林制冷机的固有频率相等，然而，斯特林制冷机运行过程中，工况会发生变化，工况变化的同时固定频率也会变化，传统的斯特林制冷机控制系统仍然采用与固定频率相等的频率对相电压的频率进行控制，这样，无法使斯特林制冷机高效率运行，而且也很难将斯特林制冷机控制在最佳运行状态，
在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
传统的斯特林制冷机控制系统无法保证斯特林制冷机在全工况范围内效率最优。
发明内容
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
本公开实施例提供了一种用于斯特林制冷机的控制方法、装置和制冷设备，以保证斯特林制冷机在全工况范围内效率最优。
在一些实施例中，所述斯特林制冷机配置有直线振荡电机，所述方法包括：获取所述直线振荡电机的相电压和相电流；对所述相电流进行低通滤波处理；对所述相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理，生成与所述直线振荡电机关联的定子磁链；对所述定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链；获取所述相电流和所述永磁磁链的相位差；根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率。
在一些实施例中，所述根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率，包括：根据所述相电压的频率，确定参考相位差；如果所述相位差位于所述参考相位关联的预设范围以外，则获取所述相位差与所述参考相位差的差值；根据所述相位差与所述参考相位差的差值，调节所述相电压的频率；根据调整后的新的相电压的频率，确定新的相位差和新的参考相位差，以使该新的相位差位于所述新的参考相位差关联的预设范围内。
在一些实施例中，所述根据所述相位差与所述参考相位差的差值，调节所述相电压的频率，包括：若所述差值大于所述预设范围的上限，则降低所述相电压的频率；若所述差值小于所述预设范围的下限，则增大所述相电压的频率。
在一些实施例中，所述根据所述差值调节所述相电压的频率之后，还包括：控制所述直线振荡电机在预设周期内持续以调节后的相电压的频率运行；根据调节后的新的相电压的频率，重新获取新的相电流、新的永磁磁链以及与该新的相电流和该新的永磁磁链对应的新的相位差；如果所述新的相位差稳定，则根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，继续调节所述新的相电压的频率，直至所述新的相位差位于所述新的参考相位差关联的预设范围内。
在一些实施例中，所述斯特林制冷机还配置有活塞，所述方法还包括：确定所述永磁磁链的幅值；如果所述永磁磁链的幅值表示所述活塞具有撞缸风险，则根据活塞行程与所述相电压的幅值的正相关关系，确定所述相电压的目标幅值；调整所述相电压的幅值至所述目标幅值。
在一些实施例中，按照以下方式确定所活塞具有撞缸风险：如果所述永磁磁链的幅值大于所述永磁磁链的参考幅值，则确定所述活塞具有撞缸风险，所述参考幅值与所述活塞的预设行程相对应。
在一些实施例中，采用低通滤波式积分器对所述相电压和经低通滤波处理后的相电流进行积分处理以生成定子磁链。
在一些实施例中，所述斯特林制冷机配置有直线振荡电机，所述装置包括：预处理模块，被配置为获取所述直线振荡电机的相电压和相电流，并对所述相电流进行低通滤波处理；积分模块，被配置为接收所述相电压和经低通滤波处理的相电流，并对其进行积分处理，生成与所述直线振荡电机关联的定子磁链；解析模块，被配置为对所述定子磁链进行解析处理以生成与所述直线振荡电机关联的永磁磁链；相位差检测模块，被配置为获取所述相电流和所述永磁磁链的相位差；频率校正模块，被配置为根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率。
在一些实施例中，所述装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如前述的用于斯特林制冷机的控制方法。
在一些实施例中，所述制冷设备，包括如前述的用于斯特林制冷机的控制装置。
本公开实施例提供的用于斯特林制冷机的控制方法、装置和制冷设备，可以实现以下技术效果：
获取直线振荡电机的相电压和相电流后，对相电流首先进行低通滤波处理，其次对相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理生成与直线振荡电机关联的定子磁链，然后对该定子磁链解析处理生成永磁磁链，再获取相电流的相位与永磁磁链的相位对应的相位差，最后，根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节相电压的频率。由于直线振荡电机运行效率最高时，相电流与永磁磁链的相位的差值约为90度，因此，通过上述的方式，能够使调节后的相电流与永磁磁链的相位差大致为90度，从而使得直线振荡电机在全工况范围内均以最高的效率运行，进而提高斯特林制冷机的工作效率。
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1是本公开实施例提供的一个用于斯特林制冷机的控制方法的示意图；
图2是本公开实施例提供的另一个用于斯特林制冷机的控制方法的示意图；
图3是本公开实施例提供的另一个用于斯特林制冷机的控制方法的示意图；
图4是本公开实施例提供的另一个用于斯特林制冷机的控制方法的示意图；
图5是本公开实施例提供的一个用于斯特林制冷机的控制装置的示意图；
图6是本公开实施例提供的相电流的电流曲线和永磁磁链的磁链曲线的示意图；
图7是本公开实施例提供的另一个用于斯特林制冷机的控制装置的示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
结合图1所示，本公开实施例提供一种用于斯特林制冷机的控制方法，该斯特林制冷机配置有直线振荡电机。该方法包括：
S01，获取直线振荡电机的相电压和相电流。
S02，对相电流进行低通滤波处理；
S03，对相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理，生成与直线振荡电机关联的定子磁链。
S04，对定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链。
S05，获取相电流和永磁磁链的相位差。
S06，根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节相电压的频率。
采用本公开实施例提供的用于斯特林制冷机的控制方法，获取直线振荡电机的相电压和相电流后，对相电流首先进行低通滤波处理，其次对相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理生成与直线振荡电机关联的定子磁链，然后对该定子磁链解析处理生成永磁磁链，再获取相电流的相位与永磁磁链的相位对应的相位差，最后，根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节相电压的频率。由于直线振荡电机运行效率最高时，相电流与永磁磁链的相位的差值约为90度，因此，通过上述的方式，能够使调节后的相电流的相位与永磁磁链的相位差大致为90度，从而使得直线振荡电机在全工况范围内以最高的效率运行，进而提高斯特林制冷机的工作效率。
可选的，结合图2所示，根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节相电压的频率，包括：
S11，根据相电压的频率，确定参考相位差。
S12，如果相位差位于参考相位差关联的预设范围以外，则获取相位差与参考相位差的差值。
S13，根据相位差与参考相位差的差值，调节相电压的频率。
S14，根据调整后的相电压的频率，确定新的相位差和新的参考相位差，以使该新的相位差位于新的参考相位差关联的预设范围内。
这样，由于相电流与永磁磁链的相位差大约为90度时，直线振荡电机运行效率最高，所以，通过根据相电压的频率确定出参考相位差，该参考相位差可以为相电压的周期的四分之一。如果该相位差位于该参考相位差对应的预设范围外，则根据相位差和参考相位的差值调节相电压的频率，使得调整后确定出的新的相位差位于新的参考相位差关联的预设范围内。
作为一种示例，相电压的频率为fs，与该频率对应的相电压的周期为Ts。斯特林制冷机配置有直线振荡电机。直线振荡电机与控制系统电连接，该控制系统配置有定时器模块。
相位差为T0，理想情况下，
Figure BDA0003088156620000061
实际调节时，将相位差T0调节在参考相位差对应的预设范围内，预设范围宽度为Δ，即
Figure BDA0003088156620000062
其中，Tmcu表示定时器模块的时钟周期。例如，定时器模块时钟频率为1MHz，则Tmcu为1μs。
可选的，根据差值调节相电压的频率，包括：
若差值大于预设范围的上限，则降低相电压的频率。
若差值小于预设范围的下限，则增大相电压的频率。
其中，预设范围由直线振荡电机的类型和/或定时器模块的时钟周期和/或期望的相位差差值精度和/或直线振荡电机的应用场景确定。
可选的，预设范围为
Figure BDA0003088156620000071
其中，Tmcu的含义如前述公式，ξ为期望的相位差差值精度，表示能够达到周期的±ξ％范围内。
可选的，ξ取值范围为0<ξ<2。
作为一种示例，fs＝50Hz，Tmcu＝1μs，ξ＝1，则预设范围为[-200,200]，由此，确定预设范围的上限为200且预设范围的下限为-200。
若差值大于预设范围的上限200，即
Figure BDA0003088156620000072
则降低fs。
若差值小于预设范围的下限-200，即
Figure BDA0003088156620000073
则增大fs。
在实际应用中，相电压的频率的单次调节幅度满足如下条件：
单次调节幅度为A，该幅度由直线振荡电机的类型以及直线振荡电机的应用场景确定。
可选的，0.1Hz≤A≤0.5Hz。这样，不会因单次调节幅度不当而影响直流振荡电机的工作效率，使得斯特林制冷机运行时可靠性更高。
作为一种示例，结合图6所示，相位差可以通过相电流的电流曲线和永磁磁链的磁链曲线确定。
结合图3所示，本公开实施例还提供一种用于斯特林制冷机的控制方法，该斯特林制冷机配置有直线振荡电机。该方法包括：
S21，获取直线振荡电机的相电压和相电流。
S22，对相电流进行低通滤波处理；
S23，对相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理，生成与直线振荡电机关联的定子磁链。
S24，对定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链。
S25，获取相电流和永磁磁链的相位差。
S26，根据相电压的频率，确定参考相位差。
S27，如果相位差位于参考相位差对应的预设范围以外，则获取相位差与参考相位差的差值。
S28，根据相位差与参考相位差的差值，调节相电压的频率。
S29，控制直线振荡电机在预设周期内持续以调节后的相电压的频率运行。
S30，根据调节后的新的相电压的频率，重新获取该新的相电流、新的永磁磁链以及与该新的相电流和该新的永磁磁链对应的新的相位差。
S31，如果该新的相位差稳定，则根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，继续调节新的相电压的频率，直至新的相位差位于新的参考相位差关联的预设范围内。
采用本公开实施例提供的用于斯特林制冷机的控制方法，在调节相电压的频率后，相电流的频率相位也发生变化，永磁磁链的频率相位也发生变化，进而相位差也发生变化。在调节相电压的频率后直接获取相位差，该相位差不够稳定，其仅能代表获取相位差所在时刻的相位差，不能准确地反映出相位差是否稳定，因此，持续获取新的相电流、与该相电流对应的新的永磁磁链以及二者的相位差，若该相位差稳定，则根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节新的相电压的频率，直至新的相位差位于新的参考相位差关联的预设范围内。这样，能够获取更为准确的相位差，提升了相电压的频率调节的准确性。
可选的，按照以下方式确定新的相位差稳定：
在直线振荡电机以新的相电流运行预设周期后，获取该新的相位差在连续N个周期内的平均值。
如果连续N个周期内获取的新的相位差与该平均值的差值均位于允许的误差范围内，则确定该新的相位差稳定。其中，前述允许的误差范围可根据直线振荡电机的应用场景进行预设。
可选的，N的取值范围为2≤N≤5。
结合图4所示，本公开实施例还提供一种用于斯特林制冷机的控制方法，该斯特林制冷机配置有直线振荡电机和活塞。该方法包括：
S41，获取直线振荡电机的相电压和相电流。
S42，对相电流进行低通滤波处理；
S43，对相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理，生成与直线振荡电机关联的定子磁链。
S44，对定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链。
S45，确定永磁磁链的幅值。
S46，如果永磁磁链的幅值表示活塞具有撞缸风险，则根据活塞行程与相电压的幅值的正相关关系，确定相电压的目标幅值，调整相电压的幅值至目标幅值。
S47，获取相电流和永磁磁链的相位差。
S48，根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节相电压的频率。
其中，只要生成永磁磁链，就能够确定出永磁磁链的幅值，在活塞具有撞缸风险时，根据活塞行程与相电压的幅值的对应关系，确定相电压的目标幅值，并调整相电压的幅值至目标幅值。获取相电流和永磁磁链的相位差的步骤，可以在需要对直线振荡电机的工作效率进行调节时执行，也可以在对直线振荡电机的工作效率未知的情况下与确定永磁磁链的幅值的步骤同时执行。本公开实施例对此不做具体限定。
传统的活塞行程需要在活塞关联的位置处安装不同类型的传感器，该传感器包括有位置传感器、加速度传感器和特殊检测绕组中的一个或者多个，这样，增加了斯特林制冷机的结构复杂度，降低了斯特林制冷机运行的可靠性。
采用本公开实施例提供的用于斯特林制冷机的控制方法，活塞的行程指活塞的最大振幅，活塞的行程与相电压的幅值具有正相关关系。在永磁磁链的幅值表示活塞具有撞缸风险时，确定活塞的振幅过大，此时，根据活塞行程与相电压的幅值的正相关关系，确定出相电压的目标幅值，进而将相电压的幅值调整为目标幅值。这样，可通过调节相电压的幅值调节活塞的行程，防止直线振荡电机运行过程中活塞出现撞缸，在提高斯特林制冷机的工作效率的基础上，实现对活塞的限位保护。与传统的活塞行程检测方式相比，提高了斯特林制冷机运行的可靠性。
可选的，按照以下方式确定活塞具有撞缸风险：
如果永磁磁链的幅值大于永磁磁链的参考幅值，则确定活塞具有撞缸风险。其中，该参考幅值与活塞的预设行程相对应。该预设行程为活塞无撞缸风险的最大振幅。
可选的，采用低通滤波式积分器对相电压和经低通滤波处理后的相电流进行积分处理以生成定子磁链。
这样，传统获取定子磁链的方式为采用积分器，该积分器容易受到直流漂移、采样误差以及阻抗变化等因素的干扰，由于存在前述干扰因素，随着误差积累，使得获取到的定子磁链在某时刻发散，即获取的定子磁链收敛性较差，必然导致定子磁链的相位和幅值均产生较大误差。该方法采用低通滤波式积分器对相电压和经低通滤波处理后的相电流进行积分处理，该低通滤波式积分器具备滤波和积分功能，该滤波功能可使经积分处理生成的定子磁链具有较好的收敛性，从而能够获得较为准确的定子磁链。
作为一种示例，低通滤波式积分器采用一阶低通滤波式积分器，其传递函数如下：
Figure BDA0003088156620000101
其中，ωc表示该低通滤波式积分器器的截止频率。
可选的，按照以下方式对定子磁链解析处理生成永磁磁链：
根据ψr＝ψs-Lsis对定子磁链进行解析处理，获取永磁磁链。
其中，Ls表示直线振荡电机关联的电感值，is表示低通滤波处理的相电流，ψr表示永磁磁链，ψs表示定子磁链。
这样，可从定子磁链中获取永磁磁链，进而获取永磁磁链的幅值和相位。
在实际应用中，制冷设备配置有斯特林制冷机和控制系统。斯特林制冷机包括直线振荡电机和活塞。该直线振荡电机与该控制系统电连接。
该制冷设备的工作过程如下：
S51，控制该控制系统上电，制冷设备进入启动准备阶段。
S52，制冷设备接收用户发送的启动信号，斯特林制冷机进入起动预热阶段，该控制器控制斯特林的相电压的幅值为U0，相电压的频率为设计频率F0。
S53，斯特林制冷机在启动预热阶段持续运行5-10s后，该控制系统自动进入开环启动阶段，该阶段相电压的频率持续保持为F0，相电压的幅值从U0逐渐增大，且增加幅度与制冷设备的设计参数关联。
S54，当相电压的幅值由U0增加至U1时，控制系统自动进入内环闭环控制阶段，此时，相电压的幅值和频率均进入闭环控制阶段。
S55，该控制系统实时检测斯特林制冷机的相电流，对相电压和经低通滤波处理后的相电流进行积分处理，生成与直线振荡电机关联的定子磁链。然后，对定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链，确定出永磁磁链的幅值和相位。
S56，该控制系统对永磁磁链的幅值与永磁磁链的参考幅值进行比较，经判断，永磁磁链的幅值大于永磁磁链的参考幅值，由此，确认该活塞具有撞缸风险。此时，根据活塞行程与相电压的幅值的正相关关系，确定出相电压的目标幅值Ut，控制相电压的幅值由U1调整为该目标幅值Ut。
S57，该控制系统根据相电流的相位与永磁磁链的相位之间的相位差校正相电压的频率，使得相电流的相位与永磁磁链的相位的相位差位于相电压的周期的四分之一对应的预设范围内。
结合图5所示，本公开实施例还提供一种用于斯特林制冷机的控制装置，斯特林制冷机配置有直线振荡电机。该装置包括预处理模块201、积分模块202、解析模块203、相位差检测模块204和频率校正模块205。预处理模块201被配置为获取直线振荡电机的相电压和相电流，并对相电流进行低通滤波处理。积分模块202被配置为接收相电压和经低通滤波处理的相电流，并对其进行积分处理，生成与所述直线振荡电机关联的定子磁链。解析模块203被配置为对所述定子磁链进行解析处理以生成与所述直线振荡电机关联的永磁磁链。相位差检测模块204被配置为获取相电流和永磁磁链的相位差。频率校正模块205被配置为根据相位差、相电压频率与直线振荡电机运行状态的关联关系，调节相电压的频率。
采用本公开实施例提供的用于斯特林制冷机的控制装置，能够使调节后的相电压的相位与相位差大致为90度，从而使得直线振荡电机全工况范围内以最高的效率运行，进而提高斯特林制冷机的工作效率。
结合图7所示，本公开实施例提供一种用于斯特林制冷机的控制装置，包括处理器(processor)100和存储器(memory)101。可选地，该装置还可以包括通信接口(Communication Interface)102和总线103。其中，处理器100、通信接口102、存储器101可以通过总线103完成相互间的通信。通信接口102可以用于信息传输。处理器100可以调用存储器101中的逻辑指令，以执行上述实施例的用于斯特林制冷机的控制方法。
此外，上述的存储器101中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器101作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器100通过运行存储在存储器101中的程序指令/模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中用于斯特林制冷机的控制方法。
存储器101可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器101可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。
本公开实施例提供了一种制冷设备，包含上述的用于斯特林制冷机的控制装置。
可选的，制冷设备可以为自由活塞式斯特林制冷设备。
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为执行上述用于斯特林制冷机的控制方法。
本公开实施例提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在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，使所述计算机执行上述用于斯特林制冷机的控制方法。
上述的计算机可读存储介质可以是暂态计算机可读存储介质，也可以是非暂态计算机可读存储介质。
本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括一个或多个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)执行本公开实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质可以是非暂态存储介质，包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。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单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种用于斯特林制冷机的控制方法，所述斯特林制冷机配置有直线振荡电机，其特征在于，所述方法包括：
获取所述直线振荡电机的相电压和相电流；
对所述相电流进行低通滤波处理；
对所述相电压和经低通滤波处理的相电流进行积分处理，生成与所述直线振荡电机关联的定子磁链；
对所述定子磁链进行解析处理，生成永磁磁链；
获取所述相电流和所述永磁磁链的相位差；
根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率，包括：
根据所述相电压的频率，确定参考相位差；
如果所述相位差位于所述参考相位差关联的预设范围以外，则获取所述相位差与所述参考相位的差值；
根据所述相位差与所述参考相位差的差值，调节所述相电压的频率；
根据调整后的新的相电压的频率，确定新的相位差和新的参考相位差，以使该新的相位差位于所述新的参考相位差关联的预设范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位差与所述参考相位差的差值，调节所述相电压的频率，包括：
若所述差值大于所述预设范围的上限，则降低所述相电压的频率；
若所述差值小于所述预设范围的下限，则增大所述相电压的频率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值调节所述相电压的频率之后，还包括：
控制所述直线振荡电机在预设周期内持续以调节后的相电压的频率运行；
根据调节后的新的相电压的频率，重新获取新的相电流、新的永磁磁链以及与该新的相电流和该新的永磁磁链对应的新的相位差；
如果所述新的相位差稳定，则根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，继续调节所述新的相电压的频率，直至所述新的相位差位于所述新的参考相位差关联的预设范围内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述斯特林制冷机还配置有活塞，所述方法还包括：
确定所述永磁磁链的幅值；
如果所述永磁磁链的幅值表示所述活塞具有撞缸风险，则根据活塞行程与所述相电压的幅值的正相关关系，确定所述相电压的目标幅值；
调整所述相电压的幅值至所述目标幅值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照以下方式确定所述活塞具有撞缸风险：
如果所述永磁磁链的幅值大于所述永磁磁链的参考幅值，则确定所述活塞具有撞缸风险，所述参考幅值与所述活塞的预设行程相对应。
7.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，采用低通滤波式积分器对所述相电压和经低通滤波处理后的相电流进行积分处理以生成定子磁链。
8.一种用于斯特林制冷机的控制装置，所述斯特林制冷机配置有直线振荡电机，其特征在于，所述装置包括：
预处理模块，被配置为获取所述直线振荡电机的相电压和相电流，并对所述相电流进行低通滤波处理；
积分模块，被配置为接收相电压和经低通滤波处理的相电流，并对其进行积分处理，生成与所述直线振荡电机关联的定子磁链；
解析模块，被配置为对所述定子磁链进行解析处理以生成与所述直线振荡电机关联的永磁磁链；
相位差检测模块，被配置为获取所述相电流和所述永磁磁链的相位差；
频率校正模块，被配置为根据相位差、相电压频率与所述直线振荡电机运行状态的关联关系，调节所述相电压的频率。
9.一种用于斯特林制冷机的控制装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至7任一项所述的用于斯特林制冷机的控制方法。
10.一种制冷设备，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的用于斯特林制冷机的控制装置。
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