CN116800133B - 电机的无感控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提出了一种电机的无感控制方法及装置，该方法包括：获取第一检测电流和第二检测电流，该第一检测电流为检测到流经第一定子的电流，第二检测电流为检测到流经第二定子的电流；根据第一检测电流计算第一转子的第一转速，根据第二检测电流计算第二转子的第二转速；以及根据目标差值控制目标电流，以使第一转子与第二转子同步，目标电流为第一定子和/或第二定子的输入电流，目标差值为第一转速与第二转速的差值。本申请通过检测流经定子的电流来估算该定子对应的转速，进而在第一转子与第二转子之间的转速不相等时，通过调节定子的输入电流使第一转子与第二转子同步，从而实现在无传感器的情况下对电机的精准控制，提高电机效率。

Description

电机的无感控制方法及装置
技术领域
本申请涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种电机的无感控制方法及装置。
背景技术
血管内的心室辅助装置是一种可以经由患者血管探入到患者心脏的人工机械装置，血管内的心室辅助装置设置于心脏瓣膜，以便心室辅助装置能够将心室内的血液泵送至动脉血管内。为增加这种微型心室辅助装置的泵送能力，在心室辅助装置内设置双电机，通过双电机的同步运行满足心室辅助装置的高转速需求。但是该微型心室辅助装置的体积很小，无法通过设置传感器来检测电机转速，因此如何实现微型心室辅助装置中双电机的精准控制目前正亟待解决。
发明内容
本申请实施例提供了一种电机的无感控制方法及装置，能够实现电机的精准控制，提高电机效率。
第一方面，本申请实施例提供一种电机的无感控制方法，所述电机包括第一定子、第一转子、第二定子、第二转子和转轴，所述第一转子和所述第二转子固定于所述转轴，所述第一定子驱动所述第一转子，所述第二定子驱动所述第二转子；所述方法包括：
获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流；
根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速；
根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
第二方面，本申请实施例提供的一种电机的无感控制装置，所述电机包括第一定子、第一转子、第二定子、第二转子和转轴，所述第一转子和所述第二转子固定于所述转轴，所述第一定子驱动所述第一转子，所述第二定子驱动所述第二转子；所述装置包括：
获取单元，用于获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流；
计算单元，用于根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速；
控制单元，用于根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
第三方面，本申请实施例提供一种电机，所述电机包括第一定子、第一转子、第二定子、第二转子、转轴和电机控制单元，所述第一转子和所述第二转子固定于所述转轴，所述第一定子驱动所述第一转子，所述第二定子驱动所述第二转子，所述电机控制单元分别连接所述第一定子和所述第二定子；所述电机控制单元用于执行如上述第一方面所述的方法中的步骤。
第四方面。本申请实施例提供一种心室辅助装置，所述心室辅助装置包括如上述第三方面所述的电机。
第五方面，本申请实施例提供一种医疗设备，所述医疗设备包括处理器、存储器、通信接口，以及一个或多个程序，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述处理器执行，所述程序包括用于执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤的指令。
第六方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，其中，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请提供的技术方案，通过获取第一检测电流和第二检测电流，该第一检测电流为检测到流经第一定子的电流，第二检测电流为检测到流经第二定子的电流；根据第一检测电流计算第一转子的第一转速，根据第二检测电流计算第二转子的第二转速；以及根据目标差值控制目标电流，以使第一转子与第二转子同步，目标电流为第一定子和/或第二定子的输入电流，目标差值为第一转速与第二转速的差值。本申请通过检测流经定子的电流来估算该定子对应的转速，进而在第一转子与第二转子之间的转速不相等时，通过调节定子的输入电流使第一转子与第二转子同步，从而实现在无传感器的情况下对电机的精准控制，提高电机效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种电机的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种心室辅助装置的结构框图；
图3是本申请实施例提供的另一种心室辅助装置的结构框图；
图4是本申请实施例提供的一种电机的无感控制方法的流程示意图；
图5是本申请实施例提供的一种电机的无感控制装置的功能单元组成框图;
图6是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案，下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的部分实施例，而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是还包括没有列出的步骤或单元，或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本文中，定义“近端”为距操作者近的一端；定义“远端”为远距操作者远的一端，也即靠近患者心脏的一端。
本申请涉及的电机可以为医疗辅助设备中的电机，该医疗辅助设备可以为用于经皮冠状动脉介入治疗（Percutaneous Coronary Intervention，PCI）手术保护的机械循环支持系统。医疗辅助设备可以是血泵，该血泵可以包括心室辅助装置（Ventricular AssistDevices，VAD），该VAD可被安装到心脏的左心室、或右心室。心室辅助装置的远端穿过心脏瓣膜（如主动瓣膜、二尖瓣）位于心脏内的心室，心室辅助装置的近端位于心脏外（如主动脉、肺动脉）的血管中，以通过心室辅助装置将心室内的血泵泵送到血管中，从而辅助心脏的泵送功能。
示例的，该心室辅助装置包括电机和叶轮，电机与叶轮传动连接，以驱动叶轮旋转。其中电机包括定子、转子、转轴和壳体。转子固定连接于转轴，转子和转轴能够转动地安装于壳体内腔，转轴与叶轮连接，以使得转子旋转时带动叶轮旋转。其中转轴能够转动地安装于壳体，转轴大致沿壳体的轴向延伸或者转轴的轴线的延伸方向与壳体的轴向大体一致。定子固定地安装于壳体，即定子设置在壳体的内腔中，转轴能够转动地穿设于定子。转子位于壳体中且固接于转轴，转子具有磁性，定子能够产生驱动转子转动的旋转磁场，从而定子能够驱动转子转动，转子带动转轴转动。
心室辅助装置需要穿过血管进入到心脏中，因此心室辅助装置的体积很小。为了能够提高电机转速以满足心室辅助装置的泵送能力，可在心室辅助装置中设置双电机或多电机，即心室辅助装置的驱动部分具有两个以上的转子和定子，两个以上转子固定于转轴上，带动转轴同步旋转。但该心室辅助装置的体积很小，难以通过设置传感器来检测电机转速，然而，当电机运行过程中因发热或摩擦等原因导致该多个转子之间的转速不同步时，会造成电机震动、转速不稳定的问题，从而降低电机效率，甚至影响心室辅助装置的运行。
为解决该问题，本申请提出了一种电机的无感控制方法，分别通过反馈的检测流经定子的电流计算该定子驱动对应转子的力矩角，在无需传感器的情况下根据力矩角估算每个转子的位置，进而根据力矩角确定输出给定子的电流，从而可在无传感器的情况下控制每个转子的转速，实现电机的精准控制，提高电机效率。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种电机结构示意图。该电机10包括壳体组件100、转轴200、第一定子410、第一转子310、第二定子420和第二转子320。转轴200的一部分收容于壳体组件100，一部分延伸至壳体组件100外而用于与心室辅助装置的叶轮固接，转轴200相对壳体组件100能够转动；第一转子310、第二转子320、第一定子410和第二定子420均收容于壳体组件100中；第一转子310和第二转子320与转轴200固接，第一转子310和第二转子320能够相对壳体组件100转动，以使第一转子310和第二转子320能够带动转轴200转动；第一定子410能够驱动第一转子310转动，第二定子420能够驱动第二转子320转动。
壳体组件100大致为圆筒形。壳体组件100包括泵壳110和轴套。轴套固接于泵壳110内。示例的，泵壳110和轴套两者在组装之前可以为分体的，组装的时候可以通过胶接的方式进行固接。示例的，泵壳110和轴套两者在组装之前也可以一体成型结构。在图示的实施例中，轴套为两个，两个轴套分别记为第一轴套121和第二轴套122。第一轴套121和第二轴套122均固定地收容于泵壳110中。第一轴套121和第二轴套122共轴设置。第一轴套121为远端轴套，第二轴套122为近端轴套。转轴200的两端分别穿设于第一轴套121和第二轴套122，以对转轴200进行支撑，转轴200能够相对第一轴套121和第二轴套122转动。
第一转子310和第二转子320均能够转动地收容于泵壳110内。即第一转子310、第二转子320、第一轴套121和第二轴套122沿转轴200的轴线设置，第一转子310和第二转子320均位于第一轴套121和第二轴套122之间，第一转子310靠近第一轴套121设置，第二转子320靠近第二轴套122设置。
第一定子410和第二定子420均固定地收容于泵壳110内。转轴200能够转动地穿设于第一定子410和第二定子420。其中，第一定子410和第二定子420均位于第一转子310和第二转子320之间，那么，第一转子310位于第一定子410和第一轴套121之间，第二转子320位于第二定子420和第二轴套121之间。换而言之，第一轴套121、第一转子310、第一定子410、第二定子420、第二转子320和第二轴套121沿转轴200的轴线依次设置，其中，第一轴套121最靠近转轴200的连接端210。
需要说明的是，第一转子310、第一定子410、第二定子420和第二转子320的设置方式不限于采用上述方式，在一些实施例中，还可以为第一轴套121、第一转子310、第一定子410、第二转子320、第二定子420和第二轴套122沿转轴200的轴线依次设置；或者是，第一轴套121、第一定子410、第一转子310、第二转子320、第二定子420和第二轴套122沿转轴200的轴线依次设置，等等。
示例的，第一转子310、第一定子410、第二定子420和第二转子320的设置方式可以如图1所示的轴向设置；也可以径向设置，即第一定子410环绕第一转子310设置，第二定子420环绕第二转子320设置，且第一转子310与第二转子320与转轴200固接，以使第一转子310和第二转子320能够带动转轴200转动。本申请实施例对此不做限定。
具体地，第一转子310和第二转子320均具有磁性，第一定子410能够产生驱动第一转子310转动的旋转磁场，第二定子420能够产生驱动第二转子320转动的旋转磁场。其中第一转子310和第二转子320均包括多个磁体，该多个磁体与转轴200固接。示例的，该多个磁体可沿着同一圆、按照一定的方式设置，比如海尔贝克阵列的方式。
第一定子410和第二定子420均包括3N个绕组单元，绕组单元以对称排列于一圆周的方式设置，通过向每个三相绕组输入三相交流电来驱动第一转子310和第二转子320运行，所述N可以为1、2、3、4等。 示例的，每个绕组单元均包括有定子齿和定子线圈，通过控制流经定子线圈的电流大小可控制转子的旋转速度。
请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种心室辅助装置的结构框图。该心室辅助装置包括：电机10，叶轮20、控制器30。控制器30与电机10通信连接，用于监测和控制电机10的启动以及后续的运行操作，控制器30包括用于控制电机10操作的各种方面的硬件和软件。电机10与叶轮固定连接，电机10根据控制器30的指令旋转带动叶轮20旋转。
示例的，如图2所示，所述电机10包括第一电机单元11、第二电机单元12、PWM驱动单元13、电机控制单元14、第一电流检测单元15和第二电流检测单元16。该第一电机单元11包括上述的第一定子410和第一转子310，第二电机单元12包括上述的第二定子420和第二转子320。第一电流检测单元15用于检测流经第一定子410的电流，并将其反馈给电机控制单元14；第二电流检测单元16用于检测流经第二定子420的电流，并将其反馈给电机控制单元14。电机控制单元14连接控制器30，用于根据控制器30的转速指令以及第一电流检测单元15和第二电流检测单元16反馈的电流确定电机10的转矩电流；PWM驱动单元13用于根据转矩电流调节PWM占空比来控制第一电机单元11和第二电机单元12的转矩和转速。
其中该第一电机单元11和第二电机单元12可以是三相无刷直流电机，第一定子410和第二定子420具有由三相电机控制的电压输入的不同相应相位U、V、W控制的三个绕组，电机10还可包括逆变器电路，该逆变器电路可用于将DC输入转换成三相输出。示例的，心室辅助装置可接收交流电三相输入。
示例的，如图3所示，PWM驱动单元13可包括第一PWM驱动单元131和第二PWM驱动单元132、电机控制单元14可包括第一电机控制单元141、第二电机控制单元142。第一电机控制单元141、第一PWM驱动单元131、第一电机单元11和第一电流检测单元15形成第一驱动回路，用于控制第一电机单元11的转矩和转速；第二电机控制单元142、第二PWM驱动单元132、第二电机单元12和第二电流检测单元16形成第二驱动回路，用于控制第二电机单元12的转矩和转速。
结合上述描述，下面从方法示例的角度描述本申请。
请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种电机的无感控制方法流程示意图，即该控制方法是一种没有传感器的电机控制方法，应用于如图1-3所示的电机。如图4所示，该方法包括如下步骤。
S410、获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流。
其中，该第一检测电流可以是第一电流检测单元15检测到流经第一定子410的电流，该第二检测电流可以是第二电流检测单元16检测到流经第二定子420的电流。电机控制单元14可获取第一电流检测单元15和第二电流检测单元16反馈的电流，并根据反馈的电流来控制第一电机单元11和第二电机单元12的转矩和转速，以实现稳定和精确的转速控制。
具体为，第一电流检测单元15连接第一定子410的线圈，当第一电机单元11负载发生变化，即第一电机单元11转速变化时，负载变化会造成电流发生变化。第一电流检测单元15通过实时检测流经第一定子410的线圈电流，并将其反馈给电机控制单元14，使得电机控制单元14能够根据反馈的电流确定输入第一电机单元11的目标电流，以使其满足当前第一电机单元11的转速需求。同理，第二电流检测单元16可连接第二定子420的线圈，当第二电机单元12转速变化时，负载变化会造成电流发生变化。第二电流检测单元16通过实时检测流经第二定子420的线圈电流，并将其反馈给电机控制单元14，使得电机控制单元14能够根据反馈的电流确定输入第二电机单元12的目标电流。
S420、根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速。
在本申请中，该电机控制单元14可使用FOC来向第一定子410和第二定子420提供多相电压，并根据相电流产生正交电流（转矩电流），该正交电流控制第一转子310和第二转子320的转矩，通过控制转矩电流来改变第一转子310相对第一定子410、以及第二转子320相对第二定子420的力矩角，以控制第一转子310和第二转子320的旋转转速，从而控制叶轮20的转速。
可选的，所述根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速，包括：获取第一参数集和第二参数集，所述第一参数集包括所述第一定子的一个或多个参数，所述第二参数集包括所述第二定子的一个或多个参数；根据所述第一参数集和所述第一检测电流计算第一力矩角，根据所述第二参数集和所述第二检测电流计算第二力矩角；根据所述第一力矩角计算所述第一转速，根据所述第二力矩角计算所述第二转速。
其中，第一电机单元11和第二电机单元12的输出转矩与输入电流成正比。该第一参数集可包括第一定子410的相电阻和相电感，第二参数集可包括第二定子420的相电阻和相电感。电机控制单元14可根据当前反馈的检测电流、相电阻和相电感分别计算转子的力矩角。该第一力矩角为当前第一转子310相对其初始位置的力矩角、第二力矩角为第二转子320相对初始位置的力矩角。力矩角为转子的旋转角度，通过计算该旋转角度可确定第一转子310和第二转子320旋转时所需的转矩，进而电机控制单元14根据转矩可确定转矩电流的大小和方向。电机控制单元14根据当前第一转子310和第二转子320的力矩角，分别判断当前第一转子310和第二转子320的转速。该初始位置可以是转子停止运行时的位置，也可以是默认位置，在此不做限定。
其中计算第一力矩角和第二力矩角的方式可采用现有计算方式实现，如SOM（Sequential minimal optimization，序列最小优化算法），具体实现方式在此不做限定。
S430、根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
转子和/或定子的运行状态会随着时间的推移逐渐下降，从而会引起电机转速控制上的偏差，导致不能精确且平稳地控制具有双转子的电机转速。在本申请实施例中，在计算出第一转子310和第二转子320的转速后，可将其进行比较，以判断第一转子310与第二转子320的转速是否同步。通过实时比较第一转子310和第二转子320的转速，在第一转速与第二转速不相等时，通过调整输入第一定子410和/或第二定子420的输入电流来控制第一转速与第二转速相等，使得第一转子310与第二转子320同步，从而可实现对电机10精确且平稳的转速控制。
示例的，当第一转速与第二转速相等，即第一转子310与第二转子320的转速同步时，电机控制单元14可根据转速与电流的映射关系，确定第一转速和/或第二转速所对应的目标电流。如在上述图2所述的电机结构中，电机控制单元14将第一转速或第二转速所对应的目标电流发送给PWM驱动单元13。又如在上述图3所述的电机结构中，第一电机控制单元141将第一转速所对应的目标电流发送给第一PWM驱动单元131，第二电机控制单元142将第二转速所对应的目标电流发送给第二PWM驱动单元132。
进一步地，在第一转速与第二转速不相等，即第一转子310与第二转子320因发热或摩擦阻力增大等外部因素导致转速不同步时，可将第一转子310和第二转子320的转速均调整成同一值，从而使得电机10稳定旋转，提高电机10的效率。
在一个示例中，所述根据所述目标差值控制目标电流包括：若所述目标差值的绝对值小于或等于目标阈值，计算平均转速，所述平均转速为所述第一转速与所述第二转速的平均值；若所述目标差值的绝对值大于所述目标阈值，根据目标心动周期确定目标转速，所述目标心动周期为目标用户当前所处的心动周期；根据转速与电流之间的映射关系，确定所述目标转速或所述平均转速对应的所述目标电流。
其中，该目标阈值可以根据心室辅助装置的参数设置，如功率、心室辅助装置的直径、叶轮形状、摩擦系数等。该目标阈值可以在心室辅助装置出厂前通过测试环境下测量得到。在目标差值的绝对值小于或等于目标阈值时，则表明当前电机10的转速与设定转速的差值在预设范围内，且当前电机10能够平稳驱动叶轮旋转。当目标差值的绝对值大于目标阈值时，表示当前的电机10的转速处于不平稳状态，又或者当前电机转速与设定转速的差值超过预设范围。
具体地，在目标差值小于或等于目标阈值时，此时当前第一转速与第二转速差异较小，且当前的转速较为精准，可将第一转子310和第二转子320的转速均调整成某一计算出的值，如通过计算第一转速和第二转速的平均转速，将平均转速对应的电流确定为流经第一定子410和第二定子420的电流，使得第一转子310和第二转子320的调整幅度较小，进而可实现电机10的稳定旋转。
示例的，在目标差值小于或等于目标阈值时，可将第一转子310的转速调整成与第二转子320相同的转速（如将第二转速对应的电流确定为目标电流）；或者将第二转子320的转速调整成与第一转子310相同的转速（如将第一转速对应的电流确定为目标电流）。
当第一转速与第二转速的差值大于目标阈值时，表示第一转子310与第二转子320的转速差异很大，且当前的转速存在较大误差。该误差可能是在将电机转速与用户的心动周期同步过程中因控制延迟或电机10自身性能等因素导致出现的误差。因此可根据当前用户的心动周期确定第一转子310和第二转子320的转速，进而根据转速与电流之间的映射关系，确定输入给第一定子410和第二定子420的目标电流，并将目标电流发送给PWM驱动单元13，从而使得电机10的转速满足心室辅助装置的要求的同时实现电机10的精准控制。
可选的，所述根据目标心动周期确定目标转速，包括：若所述目标心动周期处于心室收缩阶段，将最大转速确定为目标转速，所述最大转速为在所述心动周期中所述第一转子与所述第二转子同步时的最大转速；若所述目标心动周期处于心室舒张阶段，将最小转速确定为目标转速，所述最小转速为在所述心动周期中所述第一转子与所述第二转子同步时的最小转速。
其中，在心室舒张期间，主动脉瓣和二尖瓣均处于关闭状态时，左心室内压急剧减小，且左心室中的血液量可逐渐降低至最少，此时电机转速可降至最低，而电机转速过高可能会导致发生心室抽吸的风险。在心室收缩期间，主动脉瓣处于打开状态时，左心室中的血液量会逐渐增加至最高，此时电机转速增加至最大以将血液尽量泵送至主动脉内，若此时电机转速过低可能会导致心脏过载而出现充血的危险。因此可控制电机转速在心动周期内脉动，以使电机转速与用户的心动周期同步，以避免出现左心室出现不良事件。
基于此，在第一转子310与第二转子320的转速差异很大，且当前用户处于心动周期的心室收缩期时，转速差异可能是在增加转速过程中出现的问题，且收缩期的电机转速应增加至最大以避免心室负载过重，因此可将心动周期中在第一转子310与第二转子320同步时的最大转速确定为第一转子310和第二转子320的转速。在在第一转子310与第二转子320的转速差异很大，且当前用户处于心动周期的心室舒张期时，转速差异可能是在减小转速过程中出现的问题，且舒张期的电机转速应降至最低以避免出现心室抽吸，因此可将心动周期中在第一转子310与第二转子320同步时的最小转速确定为第一转子310和第二转子320的转速。
可选的，所述方法还包括：分别计算第一差值和第二差值，所述第一差值为所述目标电流与所述第一检测电流的差值，所述第二差值为所述目标电流与所述第二检测电流的差值；根据差值与补偿值之间的映射关系，分别确定所述第一差值对应的第一补偿值和第二差值对应的第二补偿值；根据所述第一补偿值对所述第一参数集进行更新，根据所述第二补偿值对所述第二参数集进行更新。
在实际应用中，由于第一电机单元11和第二电机单元12运行过程中克服阻力做功，会使得第一电机单元11和第二电机单元12散发热量。在发热的情况下，第一电机单元11和第二电机单元12的性能会发生变化，如第一定子410和第二定子420的相电阻和/或相电感的性能从线性变成非线性。因此本申请在第一电机单元11和第二电机单元12运行过程中，不断对第一参数集和第二参数集中的取值进行更新，以减小估算第一转子310和第二转子320转速的误差。
在本申请中，计算当前的检测电流与计算出的目标电流的差值，其中差值越大，则表示第一定子410的第一系数集和/或第二定子420的第二系数集中的系数受影响越大。具体为分别计算目标电流与第一检测电流的差值、以及目标电流与第二检测电流的差值。进而根据差值与补偿值之间的映射关系，分别对第一系数集和第二参数集中的参数取值进行补偿。通过对参数的补偿实现对电机的精准控制，从而抑制电机的发热和电力的消耗。
其中，所述第一差值与所述第一补偿值成正比，所述第二差值与所述第二补偿值成正比。在目标电流与第一检测电流或第二检测电流的差值越大时，则表示当前第一转子310与第二转子320之间的转速误差较大，使得第一转子310与第二转子320需要克服更多的阻力，即第一转子310与第二转子320需要更多的功耗，因此第一电机单元11和第二电机单元12发热现象更加明显，使得第一定子410和第二定子420的相电阻和/或相电感与在第一转子310与第二转子320同步情况下的误差越大。
在一可能的示例中，所述方法还包括：获取设定转速，所述设定转速为用户设置的电机转速；根据所述设定转速确定第一预设差值和第二预设差值，所述第一预设差值和所述第二预设差值均大于所述目标阈值；若所述目标差值大于所述第一预设差值，且所述第一转速和所述第二转速均小于所述设定转速，则确定所述第二转子和/或第二定子存在故障；若所述目标差值小于所述第二预设差值，且所述第一转速和所述第二转速均小于所述设定转速，则确定所述第一转子和/或第一定子存在故障。
本申请还可通过第一转速与第二转速之间的差值来判断第一转子310（第一定子410）或第二转子320（第二定子420）是否故障，进而在其中一个转子和/或定子故障时，控制另一个转子和定子继续运行，并对故障的转子和/或定子报警，以保证用户安全。
电机控制单元14获取当前用户设置电机10的设定转速，根据设定转速确定其中一个转子和/或定子出现故障时第一预设差值和第二预设差值，其中该第一预设差值和第二预设差值的绝对值可相同，也可不同，本申请实施例对此不做限定。进一步地，第一预设差值和第二预设差值的绝对值小于设定转速。
示例的，设定转速越大，第一预设差值和第二预设差值的绝对值越大，即在其中一个转子和/或定子出现故障导致其停止运行时，另一个转子的转速越大，则该目标差值越大。但是由于第一转子310和第二转子320均固接于转轴200，因此在第一转子310或第二转子320停止运行时，其仍然随着转轴转动，而此时由于其中一个转子的停止运行，另一个转子的负载增加，其所需的功耗增加以克服做功。
具体地，在目标差值大于第一预设差值，即第一转速远大于第二转速，且第一转速和第二转速均小于设定转速时，则可确定第二转子320和/或第二定子420出现故障。在目标差值小于第二预设差值，即第二转速远大于第一转速，且第一转速和第二转速均小于设定转速时，则可确定第一转子310和/或第一定子410出现故障。
进一步地，所述方法还包括：在所述第一转子和/或第一定子存在故障时，控制所述第二转子以k倍的所述第二转速继续运行、所述第一转子停止运行，所述k大于1；在所述第二转子和/或第二定子存在故障时，控制所述第一转子以k倍的所述第一转速继续运行、所述第二转子停止运行。
在其中一个转子和/或定子故障导致其不能正常运行时，另一个转子需要克服更大的阻力做功，从而需要更高的转速来使电机转速达到用户设定转速。其中k可根据电机的功耗、几何结构、转子转轴200之间的摩擦力确定。示例的，在心室辅助装置出厂前，可通过实验测量在不同转速下k的最佳值。
可以看出，本申请提出了一种电机的无感控制方法，通过获取第一检测电流和第二检测电流，该第一检测电流为检测到流经第一定子的电流，第二检测电流为检测到流经第二定子的电流；根据第一检测电流计算第一转子的第一转速，根据第二检测电流计算第二转子的第二转速；以及根据目标差值控制目标电流，以使第一转子与第二转子同步，目标电流为第一定子和/或第二定子的输入电流，目标差值为第一转速与第二转速的差值。本申请通过检测流经定子的电流来估算该定子对应的转速，进而在第一转子与第二转子之间的转速不相等时，通过调节定子的输入电流使第一转子与第二转子同步，从而实现在无传感器的情况下对电机的精准控制，提高电机效率。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是，网络设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种电机的无感控制装置的功能单元组成框图，该装置500应用于上述电机10，所述装置500包括：获取单元510、计算单元520和控制单元530；其中，
所述获取单元510，用于获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流；
所述计算单元520，用于根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速；
所述控制单元530，用于根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
可选的，在根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速方面，所述计算单元520具体用于：获取第一参数集和第二参数集，所述第一参数集包括所述第一定子的一个或多个参数，所述第二参数集包括所述第二定子的一个或多个参数；根据所述第一参数集和所述第一检测电流计算第一力矩角，根据所述第二参数集和所述第二检测电流计算第二力矩角；根据所述第一力矩角计算所述第一转速，根据所述第二力矩角计算所述第二转速。
可选的，所述计算单元520还用于：分别计算第一差值和第二差值，所述第一差值为所述目标电流与所述第一检测电流的差值，所述第二差值为所述目标电流与所述第二检测电流的差值；
所述控制单元530，还用于根据差值与补偿值之间的映射关系，分别确定所述第一差值对应的第一补偿值和第二差值对应的第二补偿值；根据所述第一补偿值对所述第一参数集进行更新，根据所述第二补偿值对所述第二参数集进行更新。
可选的，所述第一差值与所述第一补偿值成正比，所述第二差值与所述第二补偿值成正比。
可选的，在根据所述目标差值控制目标电流方面，所述控制单元530具体用于：若所述目标差值的绝对值小于或等于目标阈值，计算平均转速，所述平均转速为所述第一转速与所述第二转速的平均值；若所述目标差值的绝对值大于所述目标阈值，根据目标心动周期确定目标转速，所述目标心动周期为目标用户当前所处的心动周期；根据转速与电流之间的映射关系，确定所述目标转速或所述平均转速对应的所述目标电流。
可选的，在根据目标心动周期确定目标转速方面，所述控制单元530具体用于：若所述目标心动周期处于心室收缩阶段，将最大转速确定为目标转速，所述最大转速为在所述心动周期中所述第一转子与所述第二转子同步时的最大转速；若所述目标心动周期处于心室舒张阶段，将最小转速确定为目标转速，所述最小转速为在所述心动周期中所述第一转子与所述第二转子同步时的最小转速。
可选的，所述获取单元510，还用于获取设定转速，所述设定转速为用户设置的电机转速；
所述控制单元530，还用于根据所述设定转速确定第一预设差值和第二预设差值，所述第一预设差值和所述第二预设差值均大于所述目标阈值；若所述目标差值大于所述第一预设差值，且所述第一转速和所述第二转速均小于所述设定转速，则确定所述第二转子和/或第二定子存在故障；若所述目标差值小于所述第二预设差值，且所述第一转速和所述第二转速均小于所述设定转速，则确定所述第一转子和/或第一定子存在故障。
可选的，所述控制单元530，还用于在所述第一转子和/或第一定子存在故障时，控制所述第二转子以k倍的所述第二转速继续运行、所述第一转子停止运行，所述k大于1；在所述第二转子和/或第二定子存在故障时，控制所述第一转子以k倍的所述第一转速继续运行、所述第二转子停止运行。
应理解，这里的装置500以功能单元的形式体现。这里的术语“单元”可以指应用特有集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器（例如共享处理器、专有处理器或组处理器等）和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选例子中，本领域技术人员可以理解，装置500可以具体为上述实施例中的医疗设备，装置500可以用于执行上述方法实施例中与医疗设备对应的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。
上述各个方案的装置500具有实现上述方法中医疗设备执行的相应步骤的功能；所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块；例如获取单元510可以由收发机替代、计算单元520和控制单元530可以由处理器代替，分别执行各个方法实施例中的收发操作以及相关的处理操作。
在本申请的实施例，装置500也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统（systemon chip，SoC）。对应的，收发单元可以是该芯片的收发电路，在此不做限定。
请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图，该医疗设备包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口，以及一个或多个程序；所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置由所述一个或多个处理器执行。
上述程序包括用于执行以下步骤的指令：
获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流；
根据所述第一检测电流计算所述第一转子的第一转速，根据所述第二检测电流计算所述第二转子的第二转速；
根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
其中，上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
应理解，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。
在本申请实施例中，上述装置的处理器可以是中央处理单元（CentralProcessing Unit，CPU），该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
应理解，本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项（个），可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。
以及，除非有相反的说明，本申请实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分，不用于限定多个对象的顺序、时序、优先级或者重要程度。例如，第一信息和第二信息，只是为了区分不同的信息，而并不是表示这两种信息的内容、优先级、发送顺序或者重要程度等的不同。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本申请实施例还提供一种电机10，电机10包括第一定子410、第一转子310、第二定子420、第二转子320、转轴200和电机控制单元14，第一转子310和第二转子320固定于转轴200，第一定子410驱动第一转子310，第二定子420驱动第二转子320，电机控制单元14分别连接第一定子410和第二定子420；电机控制单元14用于执行方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种心室辅助装置，该心室辅助装置包括如上述实施例中记载的电机10。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅是示意性的，例如上述单元的划分，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。另一点，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，可以是电性或其它的形式。
上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申请实施例方案的目的。
另外，在本申请各个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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以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器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分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器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者TRP等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，RandomAccess Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种电机的无感控制方法，其特征在于，所述电机包括第一定子、第一转子、第二定子、第二转子和转轴，所述第一转子和所述第二转子固定于所述转轴，所述第一定子驱动所述第一转子，所述第二定子驱动所述第二转子；所述方法包括：
获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流；
获取第一参数集和第二参数集，所述第一参数集包括所述第一定子的一个或多个参数，所述第二参数集包括所述第二定子的一个或多个参数；
根据所述第一参数集和所述第一检测电流计算第一力矩角，根据所述第二参数集和所述第二检测电流计算第二力矩角；
根据所述第一力矩角计算第一转速，根据所述第二力矩角计算第二转速；
根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
分别计算第一差值和第二差值，所述第一差值为所述目标电流与所述第一检测电流的差值，所述第二差值为所述目标电流与所述第二检测电流的差值；
根据差值与补偿值之间的映射关系，分别确定所述第一差值对应的第一补偿值和第二差值对应的第二补偿值；
根据所述第一补偿值对所述第一参数集进行更新，根据所述第二补偿值对所述第二参数集进行更新。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一差值与所述第一补偿值成正比，所述第二差值与所述第二补偿值成正比。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据目标差值控制目标电流，包括：
若所述目标差值的绝对值小于或等于目标阈值，计算平均转速，所述平均转速为所述第一转速与所述第二转速的平均值；
若所述目标差值的绝对值大于所述目标阈值，根据目标心动周期确定目标转速，所述目标心动周期为目标用户当前所处的心动周期；
根据转速与电流之间的映射关系，确定所述目标转速或所述平均转速对应的所述目标电流。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据目标心动周期确定目标转速，包括：
若所述目标心动周期处于心室收缩阶段，将最大转速确定为所述目标转速，所述最大转速为在所述心动周期中所述第一转子与所述第二转子同步时的最大转速；
若所述目标心动周期处于心室舒张阶段，将最小转速确定为所述目标转速，所述最小转速为在所述心动周期中所述第一转子与所述第二转子同步时的最小转速。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取设定转速，所述设定转速为用户设置的电机转速；
根据所述设定转速确定第一预设差值和第二预设差值，所述第一预设差值和所述第二预设差值均大于所述目标阈值；
若所述目标差值大于所述第一预设差值，且所述第一转速和所述第二转速均小于所述设定转速，则确定所述第二转子和/或所述第二定子存在故障；
若所述目标差值小于所述第二预设差值，且所述第一转速和所述第二转速均小于所述设定转速，则确定所述第一转子和/或所述第一定子存在故障。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述第一转子和/或所述第一定子存在故障时，控制所述第二转子以k倍的所述第二转速继续运行、所述第一转子停止运行，所述k大于1；
在所述第二转子和/或所述第二定子存在故障时，控制所述第一转子以k倍的所述第一转速继续运行、所述第二转子停止运行。
8.一种电机的无感控制装置，其特征在于，所述电机包括第一定子、第一转子、第二定子、第二转子和转轴，所述第一转子和所述第二转子固定于所述转轴，所述第一定子驱动所述第一转子，所述第二定子驱动所述第二转子；所述装置包括：
获取单元，用于获取第一检测电流和第二检测电流，所述第一检测电流为检测到流经所述第一定子的电流，所述第二检测电流为检测到流经所述第二定子的电流；获取第一参数集和第二参数集，所述第一参数集包括所述第一定子的一个或多个参数，所述第二参数集包括所述第二定子的一个或多个参数
计算单元，用于根据所述第一参数集和所述第一检测电流计算第一力矩角，根据所述第二参数集和所述第二检测电流计算第二力矩角；根据所述第一力矩角计算第一转速，根据所述第二力矩角计算第二转速；
控制单元，用于根据目标差值控制目标电流，以使所述第一转子与所述第二转子同步，所述目标电流为所述第一定子和/或所述第二定子的输入电流，所述目标差值为所述第一转速与所述第二转速的差值。
9.一种电机，其特征在于，所述电机包括第一定子、第一转子、第二定子、第二转子、转轴和电机控制单元，所述第一转子和所述第二转子固定于所述转轴，所述第一定子驱动所述第一转子，所述第二定子驱动所述第二转子，所述电机控制单元分别连接所述第一定子和所述第二定子；所述电机控制单元用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤。
10.一种心室辅助装置，其特征在于，所述心室辅助装置包括如权利要求9所述的电机。
11.一种医疗设备，其特征在于，包括处理器、存储器和通信接口，所述存储器存储有一个或多个程序，并且所述一个或多个程序由所述处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤的指令。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
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