CN116915098B - 永磁同步电机的运行电流控制方法及装置、控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机控制领域，具体公开了一种永磁同步电机的运行电流控制方法及装置、控制系统，方法包括：在电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并记录目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流；在运行电流减小的过程中，若运行电流由减小变为增大，则调整目标方向，并记录目标方向的第二调整次数；在第二调整次数大于预设调整次数时，根据记录的目标励磁电流以及第一调整次数，确定电机最终目标励磁电流，以降低电机运行电流，提高电机输出效率。由此，实现了对电机的高精度的运行电流控制，且该方法不需要检测电机的各项参数，能够适用于电机的各种工况。

Description

永磁同步电机的运行电流控制方法及装置、控制系统

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种永磁同步电机的运行电流控制方法及装置、控制系统。

背景技术

PMSM（permanent-magnet synchronous motor，永磁同步电机）电机在设置控制策略时，通常都需要用单位电流输出最大的转矩，或者在单位转矩下消耗最小的电流，从而有效减少定子电流，降低电机铜耗，提高电机的输出效率；使整个PMSM电机系统获得优化，对此，相关技术中通常使用的方法是，按照预设的理论公式获得目标励磁电流值，以对电机进行控制。例如，对于内嵌式永磁同步电机，可采用MTPA（Maximum Torque per Ampere,每安培最大转矩）控制，通过建立永磁同步电机最小损耗模型，根据电机的电感、永磁体磁链等参数直接计算获得目标励磁电流，以降低电机损耗，从而实现对电机控制的优化。

上述相关技术的方法弊端在于，该方法对电机的各项参数的精确度要求很高，导致该方法难以适用于不同工况下的电机控制，使该方法的适用性较低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种永磁同步电机的运行电流控制方法，通过在电机的工况改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并记录目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流；在电机的运行电流减小的过程中，当电机的运行电流由减小变为增大时，调整目标方向，并记录目标方向的第二调整次数；随后，在第二调整次数达到预设调整次数时，根据记录的第一调整次数和目标励磁电流确定电机的最终目标励磁电流，以尽量降低电机的运行电流，实现了对电机的运行电流控制，且确定的最终目标励磁电流精度较高，提高了方法对电机的控制性能；同时，最终目标励磁电流的确定流程不依赖于电机的各项参数，使方法能够适用于电机的各种工况，从而有效提高了方法的适用性。

本发明的第二个目的在于提出一种永磁同步电机的控制系统。

本发明的第三个目的在于提出一种永磁同步电机的运行电流控制装置。

本发明的第四个目的在于提出一种电器设备。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种永磁同步电机的运行电流控制方法，方法包括：在电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并记录目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流；在运行电流减小的过程中，若运行电流由减小变为增大，则调整目标方向，并记录目标方向的第二调整次数；在第二调整次数大于预设调整次数时，根据记录的目标励磁电流以及第一调整次数，确定电机的最终目标励磁电流。

根据本发明实施例的永磁同步电机的运行电流控制方法，通过在电机的工况改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并记录目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流；在电机的运行电流减小的过程中，当电机的运行电流由减小变为增大时，调整目标方向，并记录目标方向的第二调整次数；随后，在第二调整次数达到预设调整次数时，根据记录的第一调整次数和目标励磁电流确定电机的最终目标励磁电流，以尽量降低电机的运行电流，实现了对电机的运行电流控制，且确定的最终目标励磁电流精度较高，提高了方法对电机的控制性能；同时，最终目标励磁电流的确定流程不依赖于电机的各项参数，使方法能够适用于电机的各种工况，从而有效提高了方法的适用性。

根据本发明的一个实施例，方法还包括：在按照目标方向调整电机的目标励磁电流且第二调整次数大于1时，记录第一调整次数以及调整的目标励磁电流。

根据本发明的一个实施例，在电机的工况发生改变后，方法还包括：获取第一预设时间内电机的第一运行电流；获取第二预设时间内电机的第二运行电流；在第二运行电流与第一运行电流之间的差值的绝对值小于第一预设电流阈值时，确定电机处于稳定状态。

根据本发明的一个实施例，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，包括：获取目标方向标识信息，并基于目标方向标识信息确定目标方向，以及按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流；获取调整后第三预设时间内电机的第三运行电流；在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且第三运行电流大于第二运行电流时，确定电机的运行电流由减小变为增大，调整目标方向标识信息，以调整目标方向，并记录第三运行电流，以及返回获取第二预设时间内电机的第二运行电流的步骤。

根据本发明的一个实施例，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，还包括：在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且第三运行电流小于第二运行电流时，保持目标方向标识信息不变，并记录第三运行电流，以及返回获取第二预设时间内电机的第二运行电流的步骤。

根据本发明的一个实施例，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，还包括：在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第三预设电流阈值时，再次按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流，并返回获取调整后第三预设时间内电机的第三运行电流的步骤。

根据本发明的一个实施例，在确定电机的最终目标励磁电流后，方法还包括：根据最终目标励磁电流对电机进行控制；获取第四预设时间内电机的第四运行电流；在第四运行电流与第三运行电流之间的差值的绝对值小于第四预设电流阈值时，保持最终目标励磁电流不变；在第四运行电流与第三运行电流之间的差值的绝对值大于等于第四预设电流阈值时，确定电机的工况发生改变。

根据本发明的一个实施例，根据调整次数以及目标方向调整时的目标励磁电流，确定电机的最终目标励磁电流，包括：获取记录的目标励磁电流的和与第一调整次数的比值，得到最终目标励磁电流。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种永磁同步电机的控制系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时，实现前述的方法。

根据本发明实施例的永磁同步电机的控制系统，通过前述的运行电流控制方法，既能实现对电机的高精度的运行电流控制，又能使控制系统能够适用于电机的各种工况，从而提高控制系统的控制性能和适用性。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种永磁同步电机的运行电流控制装置，装置包括：调整模块、记录模块和确定模块，其中，调整模块，用于在电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小；调整模块，还用于在电机的运行电流由减小变为增大时，调整目标方向，并通过记录模块记录目标方向的调整次数以及目标方向调整时的目标励磁电流；确定模块，用于在调整次数大于预设调整次数时，根据调整次数以及目标方向调整时的目标励磁电流，确定电机的最终目标励磁电流。

根据本发明实施例的永磁同步电机的运行电流控制装置，通过调整模块在电机的工况改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并在电机的运行电流减小的过程中，当电机的运行电流由减小变为增大时，调整目标方向，并通过记录模块记录目标方向的调整次数和此时的目标励磁电流；随后，在目标方向的调整次数达到预设调整次数时，通过确定模块根据调整次数和记录的目标励磁电流确定电机的最终目标励磁电流，以尽量降低电机的运行电流，实现对电机的运行电流控制，且确定的最终目标励磁电流精度较高，提高了装置对电机的控制性能；同时，装置中最终目标励磁电流的确定流程不依赖于电机的各项参数，使装置能够适用于电机的各种工况，从而有效提高了装置的适用性。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电器设备，包括前述的永磁同步电机的控制系统，或者，前述的永磁同步电机的运行电流控制装置。

根据本发明实施例的电器设备，通过前述的永磁同步电机的控制系统，或者前述的永磁同步电机的运行电流控制装置，既能实现对电机的高精度的运行电流控制，又能使电器设备能够适用于电机的各种工况，从而提高电器设备的控制性能和适用性。

本发明附加的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

图1为根据本发明一个实施例的永磁同步电机的运行电流控制方法的流程图；

图2为根据本发明一个实施例的第一运行电流的获取方法的流程图；

图3为根据本发明一个实施例的目标励磁电流的调整方法示意图；

图4a～图4c为根据本发明一个实施例的运行电流控制方法的流程图；

图5为根据本发明一个实施例的永磁同步电机的控制系统的结构示意图；

图6为根据本发明一个实施例的永磁同步电机的运行电流控制装置的结构示意图；

图7a～图7b为根据本发明一些实施例的永磁同步电机的电器设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例提出的永磁同步电机的运行电流控制方法及装置、控制系统、电器设备。

图1为根据本发明一个实施例的永磁同步电机的运行电流控制方法的流程图，参考图1所示，该方法包括：

S11，在电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并记录目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流。

具体来说，在电机运行过程中，电机的运行电流会产生额外功耗，从而降低电机的输出效率，因此，在设置电机控制策略时，通常会通过控制电机的励磁电流大小来尽量降低电机的运行电流，以提升电机的输出效率，这类控制方式即为电机的运行电流控制。例如，相关技术中，通常会通过损耗模型确定能够使电机的运行电流最小的目标励磁电流，将电机励磁电流调整到目标励磁电流，以降低运行电流，提高电机的输出效率。

电机工况指电机的工作模式、负载等工作状态，当电机工况发生改变时，会导致电机各项参数的改变，该状态下，电机励磁电流对运行电流的影响是不确定的，此时无法通过控制励磁大小来降低电机的运行电流。因此，可在确定电机工况发生改变且处于稳定状态后，再确定此时控制电机的最终目标励磁电流，具体方法为：先按照目标方向调整电机的目标励磁电流，使电机的运行电流减小，并记录目标励磁电流的第一调整次数以及每次调整时的目标励磁电流，以为后续确定最终目标励磁电流提供数据依据。

在一些实施例中，在电机的工况发生改变后，方法还包括：获取第一预设时间内电机的第一运行电流；获取第二预设时间内电机的第二运行电流；在第二运行电流与第一运行电流之间的差值的绝对值小于第一预设电流阈值时，确定电机处于稳定状态。

具体来说，第一运行电流指在第一预设时间内电机的运行电流的平均值，第二运行电流指在第二预设时间内电机的运行电流的平均值，当第一运行电流与第二运行电流的差值绝对值大于第一预设电流阈值时，即可确定此时电机的运行电流变化速率较快，电机处于不稳定状态；当第一运行电流与第二运行电流的差值绝地址小于第一预设电流阈值时，表示此时电机的运行变化速率较慢，电机处于稳定状态，可以进行后续调节电机的目标励磁电流的步骤。

需要说明的是，参考图2所示，本发明实施例中的第一运行电流的获取方法可包括：

S101，时间标识信息t执行自加1操作（t++）；

S102，判断时间标识信息t是否大于第一预设时间T1（t>T1?），若否，执行S103，若是，执行S104。

S103，对当前电机运行电流Cur进行累加，得到当前电机运行电流和CurTotal（CurTotal+=Cur），返回S101。

S104，将当前电机运行电流和CurTotal与第一预设时间T1的比值，作为第一运行电流CurAveOld1（即CurAveOld1+=CurTotal/T1），同时，将时间标识信息t和当前电机运行电流和CurTotal复位为0（即t=0，CurTotal=0）。

第二预设电流的获取方法与上述第一预设电流的获取方法类似，具体这里不作赘述。

在一些实施例中，参考图3所示，S11中按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，包括：

S21，获取目标方向标识信息，并基于目标方向标识信息确定目标方向，以及按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流。

具体地，目标方向标识信息用于标识调整目标励磁电流的调整方向，可使用两个预设数字作为目标方向标识信息，例如，将数字1表示目标方向为正方向，数字-1表示目标方向负方向。可获取预设的目标方向标识信息，以此确定目标方向，随后，按照目标方向和预设的目标步长调整目标励磁电流，即按照目标方向使目标励磁电流值增加或减小目标步长，例如，当目标方向标识信息为1时，可使目标励磁电流增加目标步长，当目标方向标识信息为-1时，可使目标励磁电流减小目标步长。

S22，获取调整后第三预设时间内电机的第三运行电流。

具体来说，第三运行电流为目标励磁电流调整后的电机在第三预设时间内运行电流的有效值均值，可比较第三运行电流和第二运行电流，以此确定S21中对目标励磁电流的调整是否有效降低了电机的运行电流，并确定后续的处理方法，从而形成对电机运行电流的负反馈调节。

S23，在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且第三运行电流大于第二运行电流时，确定电机的运行电流由减小变为增大，调整目标方向标识信息，以调整目标方向，并记录第三运行电流，以及返回获取第二预设时间内电机的第二运行电流的步骤。

进一步的，S11中按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，还包括：在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且第三运行电流小于第二运行电流时，保持目标方向标识信息不变，并记录第三运行电流，以及返回获取第二预设时间内电机的第二运行电流的步骤。

进一步的，S11中按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，还包括：在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第三预设电流阈值时，再次按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流，并返回获取调整后第三预设时间内电机的第三运行电流的步骤。

具体来说，第二预设电流阈值主要用于判断目标励磁电流调整后的电机运行电流的变化幅度是否较大，当第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值大于第二预设电流阈值时，表示电机运行电流变化幅度较大，导致电机脱离稳定状态，对目标励磁电流的调整失去意义，此时可返回S11中确定电机是否稳定的步骤，在确定电机稳定后再进行后续步骤；当第三运行电流与第二运行电流之间的差值绝对值小于第二预设电流阈值时，表电机运行电流的变化幅度较小，调整后的电机稳定，能够进行后续步骤。

第三预设电流阈值主要用于判断目标励磁电流调整后的电机运行电流的变化幅度是否较小，第三预设电流阈值小于第二预设电流阈值，当第三运行电流与第二运行电流之间的差值绝对值小于第三预设电流阈值时，表示目标励磁电流调整后的电机运行电流变化幅度较小，没有形成有效调节，此时，可按照目标方向和目标步长再次调整目标励磁电流，并返回S22，获得再次调整目标励磁电流后的第三运行电流，如此反复，直至第三运行电流与第二运行电流的差值绝对值大于第三预设电流阈值，此时，电机运行电流的变化幅度足够大，表示对电机的运行电流形成了有效调节，能够进行后续步骤。

当第三运行电流与第二运行电流之间的差值绝对值小于第二预设电流阈值，大于第三预设电流阈值时，表示S21中调整电机的目标励磁电流对电机运行电流的影响适中，此时，可根据第三运行电流与第二运行电流的大小确定调整本次调整目标励磁电流对电机运行电流的影响，当第三运行电流小于第二运行电流，表示本次调整目标励磁电流有效降低了电机运行电流，此时可按照目标方向和目标步长继续降低电机的运行电流，并记录此时的第三运行电流，随后返回S22中获取第三运行电流的步骤，如此反复，直至第三运行电流大于第二运行电流。

当第三运行电流大于第二运行电流时，此时可确定电机运行电流的变化趋势由减小变为增大，表示按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流会导致电机运行电流的增加，此时，可调整目标方向标识信息，以调整目标方向，同时，记录此时的第三运行电流，并返回S11中获取第二运行电流的步骤；随后，按照调整后的目标方向和目标步长调整目标励磁电流，使电机的运行电流继续减小，直至电机运行电流的变化趋势再次由减小变为增大，如此循环，在循环过程中，调整后的目标励磁电流会在最接近于理论上最优目标励磁电流的两个值中循环波动，其中，最优目标励磁电流指当前工况下，能够使电机运行电流最小的目标励磁电流。

S12，在运行电流减小的过程中，若运行电流由减小变为增大，则调整目标方向，并记录目标方向的第二调整次数。

具体来说，当确定电机的运行电流由减小变为增大时，表示该时刻电机运行电流接近于最小的运行电流，该时刻的目标励磁电流也接近于理论上的最优目标励磁电流，由此实现对最优目标励磁电流的搜索寻优，此时，可记录目标方向的第二调整次数，以记录本次搜索寻优流程。

在一些实施例中，在按照目标方向调整电机的目标励磁电流且第二调整次数大于1时，记录第一调整次数以及调整的目标励磁电流。

具体来说，由于在初次和第二次搜索寻优流程中，电机的目标励磁电流会由初始值调整到接近最优目标励磁电流值的程度，故在该过程中记录的调整的目标励磁电流值与理论上的最优目标励磁电流误差较大，不能作为计算最终目标励磁电流值时的数据依据，因此，可在按照目标方向调整电机的目标励磁电流且第二调整次数大于1时，再记录第一调整次数与随机调整的目标励磁电流，从而能够避免误差较大的目标励磁电流作为数据依据，从而能够有效提高确定的最终目标励磁电流的精度。

S13，在第二调整次数大于预设调整次数时，根据记录的目标励磁电流以及第一调整次数，确定电机的最终目标励磁电流。

进一步的，根据调整次数以及目标方向调整时的目标励磁电流，确定电机的最终目标励磁电流，包括：获取记录的目标励磁电流的和与第一调整次数的比值，得到最终目标励磁电流。

具体来说，在第二调整次数大于预设调整次数时，表示已经进行收集到足够多的目标励磁电流数据，来确定最终目标励磁电流，此时，可获取记录的目标励磁电流的和与第一调整次数的比值，即记录的多个目标励磁电流的均值，该比值即为电机的最终目标励磁电流，由上述可知，通过上述的S21～S23的循环执行，目标励磁电流最终会在接近于理论上最优目标励磁电流的两个值间持续波动，因此，可通过多次取值求平均值的方法确定最终目标励磁电流值，使最终目标励磁电流值更接近于理论上最优的目标励磁电流值，使电机的运行电流更小，电机的输出效率也更高，因此本发明实施例的运行电流控制方法确定的最终目标励磁电流的精度更高，从而能够有效提高方法对电机的控制性能。

同时，由于在确定电机的最终目标励磁电流的过程中，本质上是基于运行电流变化情况对电机的目标励磁电流的负反馈调节，因此能够实现对电机的运行电流控制，且与相关技术相比，本发明实施例的方法无需建立电机电流模型，也不涉及电机电感、磁链等参数的计算，因此，在电机各项参数改变时，本发明实施例的方法依然能够获取高精度的最终目标励磁电流，从而使本发明实施例的方法对电机参数变化具有较高的鲁棒性，有效提高了方法的适用性。

在一些实施例中，在确定电机的最终目标励磁电流后，方法还包括：根据最终目标励磁电流对电机进行控制；获取第四预设时间内电机的第四运行电流；在第四运行电流与第三运行电流之间的差值的绝对值小于第四预设电流阈值时，保持最终目标励磁电流不变；在第四运行电流与第三运行电流之间的差值的绝对值大于等于第四预设电流阈值时，确定电机的工况发生改变。

具体来说，第四运行电流指电机在按照最终目标励磁电流运行后，在第四预设时间内运行电流的均值，第四预设电流阈值主要用于检测电机的工况是否改变，当第四运行电流与前述记录的第三运行电流之间的差值绝对值小于第四预设电流阈值时，表示电机工况并未发生改变，电机可按照确定的最终目标励磁电流继续工作，以提高电机的运行效率；当第四运行电流与第三运行电流之间的差值绝对值大于第四预设电流阈值时，表示电机工况发生改变，此时可按照本发明实施例的方法重新确定最终目标励磁电流，以实现对电机的运行电流控制。

需要说明的是，本发明实施例中的第三运行电流和第四运行电流的获取方法与前述的关于第一运行电流的获取方法类似，在此不作赘述。

由此，通过在电机按照最终目标励磁电流运行后，检测第四运行电流与第三运行电流的差值绝对值，以确定电机的工况是否改变，并在电机工况改变时，重新确定最终目标励磁电流，使本发明实施例的方法能够在各种电机工况下均能实现对电机的运行电流控制，有效提高了方法的适用性。

作为一个具体实施例，参考图4a～图4c所示，本发明实施例的方法可包括：

S201，开始；

S202，获取第一预设时间T1内的第一运行电流CurAveOld1；

S203，获取第二预设时间T2内的第二运行电流CurAveOld2；

S204，判断第一运行电流与第二运行电流的差值是否小于第一预设电流阈值Thr1（丨CurAveOld1-CurAveOld2丨<Thr1），若是，则执行S205，若否，则返回S201；

S205，判断目标方向标识信息DirectionFlag是否为1（DirectionFlag=1?），若是，则执行S206，若否，则执行S222；丨

S206，使目标励磁电流IdTarget增加目标步长IdStep（IdTarget+=IdStep）；

S207，获取第三预设时间T3内的第三运行电流CurAveOld3；

S208，判断第二运行电流和第三运行电流的差值绝对值是否小于第二预设电流阈值Thr2（丨CurAveOld2-CurAveOld3丨<Thr2），若否，则返回S201，若是，则执行S209；

S209，判断第二运行电流和第三运行电流的差值绝对值是否小于第三预设电流阈值Thr3（丨CurAveOld2-CurAveOld3丨<Thr3），若是，执行S210，若否，则执行S213；

S210，使目标励磁电流IdTarget增加目标步长IdStep（IdTarget+=IdStep）；

S211，判断第二调整次数ReverseCnt是否大于1（ReverseCnt>1?），若是，执行S212，若否，返回S207；

S212，使目标励磁电流和IdTotal增加当前的目标励磁电流IdTarget（IdTotal+=IdTarget），同时第一调整次数IdCnt执行自加1操作（IdCnt++），返回S207；

S213，判断第二运行电流与第三运行电流的差值是否大于第三预设电流阈值（CurAveOld2-CurAveOld3>Thr3），若是，执行S214，若否，执行S215；

S214，保持目标方向标识信息不变（DirectionFlag=1），返回S203；

S215，判断第二调整次数是否大于预设调整次数N（ReverseCnt>N?），若否，执行S216，若是，执行S217；

S216，调整目标方向标识信息为-1（DirectionFlag=-1），对第二调整次数执行自加1操作（ReverseCnt++），返回S203；

S217，获取目标励磁电流和与第一调整次数的比值（IdAve=IdTotal/IdCnt），并将目标励磁电流和与第一调整次数清零（IdTotal=0，IdCnt=0）；

S218，将目标励磁电流和与第一调整次数的比值作为最终的目标励磁电流（IdTarget=IdAve），控制电机运行；

S219，获取第四预设时间T4内电机的第四运行电流CurAveOld4；

S220，判断第四运行电流与第三运行电流的差值绝对值是否大于第四预设电流阈值Thr4（丨CurAveOld4-CurAveOld3丨>Thr4），若是，返回S201，若否，执行S221；

S221，结束。

S222，使目标励磁电流IdTarget减少目标步长IdStep（IdTarget-=IdStep）；

S223，获取第三预设时间T3内的第三运行电流CurAveOld3；

S224，判断第二运行电流和第三运行电流的差值绝对值是否小于第二预设电流阈值（丨CurAveOld2-CurAveOld3丨<Thr2），若否，返回S201，若是，执行S225；

S225，判断第二运行电流和第三运行电流的差值绝对值是否小于第三预设电流阈值（丨CurAveOld2-CurAveOld3丨<Thr3），若是，执行S226，若否，执行S229；

S226，使目标励磁电流减少目标步长（IdTarget-=IdStep）；

S227，判断第二调整次数是否大于1（ReverseCnt>1?），若是，执行S228，若否，返回S223；

S228，使目标励磁电流和增加当前的目标励磁电流（IdTotal+=IdTarget），同时第一调整次数执行自加1操作（IdCnt++），返回S223；

S229，判断第二运行电流与第三运行电流的差值是否大于第三预设电流阈值（CurAveOld2-CurAveOld3>Thr3），若是，执行S230，若否，执行S231；

S230，保持目标方向标识信息不变（DirectionFlag=-1），返回S203；

S231，判断第二调整次数是否大于预设调整次数（ReverseCnt>N?），若是，执行S232，若否，执行S233；

S232，获取目标励磁电流和与第一调整次数的比值（IdAve=IdTotal/IdCnt），并将目标励磁电流和与第一调整次数清零（IdTotal=0，IdCnt=0），执行S218；

S233，调整目标方向标识信息为1(DirectionFlag=1)，对第二调整次数执行自加1操作(ReverseCnt++)，返回S203。

其中，在S201中，本发明实施例的运行电流控制方法的各项参数，包括第一调整次数、第二调整次数等均需进行复位操作，如第一调整次数需执行置零操作等，以确保方法逻辑正确。

综上所述，根据本发明实施例的永磁同步电机的运行电流控制方法，通过在电机的工况发生改变且处于稳定状态后，以动态试探搜索寻优的方法确定电机的最终目标励磁电流，从而尽量降低电机的运行电流，实现对电机的运行电流控制，且确定的最终目标励磁电流精度较高，提高了方法对电机的控制性能；同时，最终目标励磁电流的确定流程不依赖于电机的各项参数，使方法能够适用于电机的各种工况，从而有效提高了方法的适用性。

对应上述实施例，本发明实施例的还提供了一种永磁同步电机的控制系统，参考图5所示，该系统100包括：存储器110、处理器120及存储在存储器110上并可在处理器120上运行的程序，处理器120执行程序时，实现前述的永磁同步电机的运行电流控制方法。

根据本发明实施例的永磁同步电机的控制系统，通过前述的运行电流控制方法，既能实现对电机的高精度的运行电流控制，又能使控制系统能够适用于电机的各种工况，从而提高控制系统的控制性能和适用性。

对应上述实施例，本发明实施例还提供了一种永磁同步电机的运行电流控制装置，参考图6所示，该装置200包括：调整模块210、记录模块220和确定模块230，其中，调整模块210用于在电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小；调整模块210还用于在电机的运行电流由减小变为增大时，调整目标方向，并通过记录模块220记录目标方向的调整次数以及目标方向调整时的目标励磁电流；确定模块230用于在调整次数大于预设调整次数时，根据调整次数以及目标方向调整时的目标励磁电流，确定电机的最终目标励磁电流。

根据本发明的一个实施例，记录模块220还用于：在按照目标方向调整电机的目标励磁电流且第二调整次数大于1时，记录第一调整次数以及调整的目标励磁电流。

根据本发明的一个实施例，在电机的工况发生改变后，记录模块220还用于：获取第一预设时间内电机的第一运行电流；获取第二预设时间内电机的第二运行电流；确定模块230还用于：在第二运行电流与第一运行电流之间的差值的绝对值小于第一预设电流阈值时，确定电机处于稳定状态。

根据本发明的一个实施例，调整模块210还用于：获取目标方向标识信息，并基于目标方向标识信息确定目标方向，以及按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流；获取调整后第三预设时间内电机的第三运行电流；在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且第三运行电流大于第二运行电流时，确定电机的运行电流由减小变为增大，调整目标方向标识信息，以调整目标方向，并记录第三运行电流，以及返回获取第二预设时间内电机的第二运行电流的步骤。

根据本发明的一个实施例，调整模块210还用于：在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且第三运行电流小于第二运行电流时，保持目标方向标识信息不变，并记录第三运行电流，以及返回获取第二预设时间内电机的第二运行电流的步骤。

根据本发明的一个实施例，调整模块210还用于：在第三运行电流与第二运行电流之间的差值的绝对值小于第三预设电流阈值时，再次按照目标方向和目标步长调整目标励磁电流，并返回获取调整后第三预设时间内电机的第三运行电流的步骤。

根据本发明的一个实施例，确定模块230还用于：根据最终目标励磁电流对电机进行控制；获取第四预设时间内电机的第四运行电流；在第四运行电流与第三运行电流之间的差值的绝对值小于第四预设电流阈值时，保持最终目标励磁电流不变；在第四运行电流与第三运行电流之间的差值的绝对值大于等于第四预设电流阈值时，确定电机的工况发生改变。

根据本发明的一个实施例，确定模块230还用于：获取记录的目标励磁电流的和与第一调整次数的比值，得到最终目标励磁电流。

需要说明的是，关于本申请中永磁同步电机的运行电流控制装置的描述，请参考本申请中关于永磁同步电机的运行电流控制方法的描述，具体这里不再赘述。

根据本发明实施例的永磁同步电机的运行电流控制装置，通过调整模块在电机的工况改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整电机的目标励磁电流，以使电机的运行电流减小，并在电机的运行电流减小的过程中，当电机的运行电流由减小变为增大时，调整目标方向，并通过记录模块记录目标方向的调整次数和此时的目标励磁电流；随后，在目标方向的调整次数达到预设调整次数时，通过确定模块根据调整次数和记录的目标励磁电流确定电机的最终目标励磁电流，以尽量降低电机的运行电流，实现了对电机的运行电流控制，且确定的最终目标励磁电流精度较高，提高了装置对电机的控制性能；同时，装置中最终目标励磁电流的确定流程不依赖于电机的各项参数，使装置能够适用于电机的各种工况，从而有效提高了装置的适用性。

对应上述实施例，本发明实施例还提供了一种电器设备，参考图7a所示，该电器设备1000包括前述的永磁同步电机的控制系统100，或者，参考图7b所示，该电器设备1000包括前述的永磁同步电机的运行电流控制装置200。

根据本发明实施例的电器设备，通过前述的永磁同步电机的控制系统，或者前述的永磁同步电机的运行电流控制装置，既能实现对电机的高精度的运行电流控制，又能使电器设备能够适用于电机的各种工况，从而提高电器设备的控制性能和适用性。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机的运行电流控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在所述电机的工况发生改变后，获取第一预设时间内所述电机的第一运行电流，并获取第二预设时间内所述电机的第二运行电流，以及在所述第二运行电流与所述第一运行电流之间的差值的绝对值小于第一预设电流阈值时，确定所述电机处于稳定状态；

在所述电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流，以使所述电机的运行电流减小，并在按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流且第二调整次数大于1时，记录所述目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流；

在所述运行电流减小的过程中，若所述运行电流由减小变为增大，则调整所述目标方向，并记录所述目标方向的第二调整次数；

在所述第二调整次数大于预设调整次数时，根据记录的目标励磁电流以及所述第一调整次数，确定所述电机的最终目标励磁电流；

其中，所述按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流，以使所述电机的运行电流减小，包括：

获取目标方向标识信息，并基于所述目标方向标识信息确定所述目标方向，以及按照所述目标方向和目标步长调整所述目标励磁电流；

获取调整后第三预设时间内所述电机的第三运行电流；

在所述第三运行电流与所述第二运行电流之间的差值的绝对值小于第三预设电流阈值时，再次按照所述目标方向和所述目标步长调整所述目标励磁电流，并返回所述获取调整后第三预设时间内所述电机的第三运行电流的步骤；

在所述第三运行电流与所述第二运行电流之间的差值的绝对值大于等于第二预设电流阈值时，返回所述获取第一预设时间内所述电机的第一运行电流的步骤；其中，所述第二预设电流阈值大于所述第三预设电流阈值。

2.根据权利要求1所述的运行电流控制方法，其特征在于，所述按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流，以使所述电机的运行电流减小，包括：

在所述第三运行电流与所述第二运行电流之间的差值的绝对值小于第二预设电流阈值且大于第三预设电流阈值、且所述第三运行电流大于所述第二运行电流时，确定所述电机的运行电流由减小变为增大，调整所述目标方向标识信息，以调整所述目标方向，并记录所述第三运行电流，以及返回所述获取第二预设时间内所述电机的第二运行电流的步骤。

3.根据权利要求1所述的运行电流控制方法，其特征在于，所述按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流，以使所述电机的运行电流减小，还包括：

在所述第三运行电流与所述第二运行电流之间的差值的绝对值小于所述第二预设电流阈值且大于所述第三预设电流阈值、且所述第三运行电流小于所述第二运行电流时，保持所述目标方向标识信息不变，并记录所述第三运行电流，以及返回所述获取第二预设时间内所述电机的第二运行电流的步骤。

4.根据权利要求1-3任一项所述的运行电流控制方法，其特征在于，在确定所述电机的最终目标励磁电流后，所述方法还包括：

根据所述最终目标励磁电流对所述电机进行控制；

获取第四预设时间内所述电机的第四运行电流；

在所述第四运行电流与所述第三运行电流之间的差值的绝对值小于第四预设电流阈值时，保持所述最终目标励磁电流不变；

在所述第四运行电流与所述第三运行电流之间的差值的绝对值大于等于所述第四预设电流阈值时，确定所述电机的工况发生改变。

5.根据权利要求1所述的运行电流控制方法，其特征在于，所述根据记录的目标励磁电流以及所述第一调整次数，确定所述电机的最终目标励磁电流，包括：

获取记录的目标励磁电流的和与所述第一调整次数的比值，得到所述最终目标励磁电流。

6.一种永磁同步电机的控制系统，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时，实现根据权利要求1-5任一项所述的方法。

7.一种永磁同步电机的运行电流控制装置，其特征在于，所述装置包括：调整模块、记录模块和确定模块，其中，

所述记录模块，用于在所述电机的工况发生改变后，获取第一预设时间内所述电机的第一运行电流，并获取第二预设时间内所述电机的第二运行电流；

所述确定模块，用于在所述第二运行电流与所述第一运行电流之间的差值的绝对值小于第一预设电流阈值时，确定所述电机处于稳定状态；

所述调整模块，用于在所述电机的工况发生改变且处于稳定状态后，按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流，以使所述电机的运行电流减小，并通过所述记录模块在按照目标方向调整所述电机的目标励磁电流且第二调整次数大于1时，记录所述目标励磁电流的第一调整次数以及调整的目标励磁电流；

所述调整模块，还用于在所述电机的运行电流由减小变为增大时，调整所述目标方向，并通过所述记录模块记录所述目标方向的第二调整次数；

所述确定模块，还用于在所述第二调整次数大于预设调整次数时，根据记录的目标励磁电流以及所述第一调整次数，确定所述电机的最终目标励磁电流；

其中，所述调整模块具体用于：

获取目标方向标识信息，并基于所述目标方向标识信息确定所述目标方向，以及按照所述目标方向和目标步长调整所述目标励磁电流；

获取调整后第三预设时间内所述电机的第三运行电流；

在所述第三运行电流与所述第二运行电流之间的差值的绝对值小于第三预设电流阈值时，再次按照所述目标方向和所述目标步长调整所述目标励磁电流，并返回所述获取调整后第三预设时间内所述电机的第三运行电流的步骤；

在所述第三运行电流与所述第二运行电流之间的差值的绝对值大于等于第二预设电流阈值时，返回所述获取第一预设时间内所述电机的第一运行电流的步骤；其中，所述第二预设电流阈值大于所述第三预设电流阈值。

8.一种电器设备，其特征在于，包括根据权利要求6所述的永磁同步电机的控制系统，或者，根据权利要求7所述的永磁同步电机的运行电流控制装置。