CN117240167A - 一种电机控制方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机控制方法、装置、电子设备及介质，应用于电机控制领域。本申请所提供的方法，包括：通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；判断反电动势是否为零；若为零，则判定电机状态正常；若不为零，则判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。本申请通过电机中的滑模观测器获取电机当前的反电动势和角速度，根据反电动势和角速度的大小判断当前电机的状态，同时，根据电机的状态控制电机执行相应的策略，对电机的异常状态进行调整。本申请中无需增加传感器和其余电路，降低了成本，同时，控制过程简单有效，提高了整体系统的稳定性。

Description

一种电机控制方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本申请涉及电机控制领域，特别是涉及一种电机控制方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

电机作为一种动力设备广泛应用于各行各业，电机控制方法作为电机的关键核心技术直接决定了电机的工作性能。

电机使用过程中遇到的重要问题之一是带速重投的问题，原因是控制器给电机发送驱动信号之前电机可能由于受外力(如大风、重力等)已经处于旋转状态，此时如果直接让驱动器驱动电机，则可能会对控制器或电机造成损坏，因此控制器给电机发送驱动信号之前需要先对电机的初始转速进行识别及处理。目前对电机的初始转速进行识别是通过单独配置高精度传感器实现的，而对已经处于旋转状态的电机进行控制则是通过配置高要求的硬件电路实现的。

其中目前解决电机的带速重投的问题方法为：需要预先配置可以向电机注入频率和占空比可调的驱动脉冲电路，该电路控制电机中的逆变器对应的相桥臂脉冲导通或者关断；同时采用相应的高精度传感器获取不同阶段的电机中逆变器的直流母线电流，并根据直流母线电流的大小通过驱动脉冲电路切换脉冲导通的相桥臂；根据直流母线电流的大小确定电机的转速、转向和转子的位置，并根据转速、转向以及转子的位置实现对电机的控制，实现电机带速重投的重启。整体方法除了需要配置传感器和要求高的硬件电路增加成本外，较为繁琐，稳定性低。

鉴于上述技术，寻求一种电机控制方法是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种电机控制方法、装置、电子设备及介质。可以解决现有技术中在解决电机带速重投问题上增加成本的问题，以及系统稳定性低的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种电机控制方法，包括：

通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；

判断反电动势是否为零；

若反电动势为零，则判定电机状态正常；

若反电动势不为零，则判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。

优选地，根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，包括：

若角速度大于零，且反电动势小于运行临界值，则控制电机执行电机制动刹停策略；

若角速度大于零，且反电动势不小于运行临界值，则控制电机执行运行策略；

若角速度小于零，且反电动势小于刹停临界值，则控制电机执行制动刹停策略；

若角速度小于零，且反电动势不小于刹停临界值，则控制电机执行等待策略。

优选地，在电机处于正常状态或者执行电机制动刹停策略之后，还包括：

向转子施加第一电流，以便第一电流对应的力矩对转子进行第一次转子预定位；

向转子施加第二电流，以便第二电流对应的力矩对转子进行第二次转子预定位，其中，第一电流对应的力矩与第二电流对应的力矩互相垂直；

控制电机进行斜坡启动；

待电机斜坡启动后的速度达到预设运行值，则控制电机进入正常运行阶段。

优选地，在通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度之前，还包括：

获取滑模观测器中的电机输出的第一物理量；

获取滑模观测器中的电机模型输出的第二物理量；

根据第一物理量和第二物理量的差值确定误差值；

根据误差值与预设误差设定值的大小确定相应的校正因子。

优选地，根据误差值与预设误差设定值的大小确定相应的校正因子，包括：

当误差值小于预设误差设定值，则将误差值与滑模增益的乘积与预设误差设定值的比值作为校正因子；

当误差值不小于预设误差设定值，且误差值大于零，则将滑模增益作为校正因子；

当误差值不小于预设误差设定值，且误差值不大于零，则将滑模增益的负值作为校正因子。

优选地，通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度，包括：

将校正因子经滤波器处理后的数值作为反电动势；

将反电动势经锁相环处理后的数值作为角度；

将角度经微分处理后的数值作为角速度。

优选地，在控制电机进入正常运行阶段之后，还包括：

实时检测电机的物理参数，并判断物理参数是否符合发生变化；

若物理参数发生变化，则更新物理参数，更新完成之后实时检测物理参数；

若物理参数未发生变化，则实时检测电机的物理量，并判断物理量是否符合预设标准；

若物理量不符合预设标准，则触发报警装置；

若物理量符合预设标准，则判断是否接收到外部指令；

若接收到外部指令，则控制电机执行外部指令；

若未接收到外部指令，则触发实时检测电机的物理参数的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种电机控制装置，包括：

获取模块，用于通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；

判断模块，用于判断反电动势是否为零；

第一判定模块，用于当判断模块为是时，判定电机状态正常；

第二判定模块，用于当判断模块为否时，判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种电子设备，包括存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序时实现上述的电机控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的电机控制方法的步骤。

本申请所提供的一种电机控制方法，包括：通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；判断反电动势是否为零；若反电动势为零，则判定电机状态正常；若反电动势不为零，则判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。本申请通过电机中的滑模观测器获取电机当前的反电动势和角速度，根据反电动势和角速度的大小判断当前电机的状态，主要是判断电机是否因外界因素造成旋转，同时，根据电机的状态控制电机执行相应的策略，对电机的异常状态进行调整。本申请中无需增加高精度传感器和硬件要求高的电路，降低了成本，同时，本申请的控制过程简单有效，提高了整体系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本申请实施例提供的一种电机控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的电机初始转速识别及处理流程图；

图3为本申请实施例提供的滑模观测器的工作原理图；

图4为本申请实施例提供的电机检测的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种电机控制方法的整体流程图；

图6为本申请实施例提供的系统初始化的具体流程图；

图7为本申请实施例提供的初始故障检测的具体流程；

图8为本申请另一实施例提供的一种电机控制装置的模块图；

图9为本申请另一实施例提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种电机控制方法、装置、电子设备及介质。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种电机控制方法的流程图，如图所示，包括如下步骤：

S10：通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度。

在具体的实施例中，滑模观测器，也称为状态重构器。它是一类动态系统，是指根据系统的外部变量(输入变量和输出变量)的实测值得出状态变量估计值的一类动态系统。其中，滑模观测器不但为状态反馈的技术实现提供了实际可能性，而且在控制工程的许多方面也得到了实际应用，例如复制扰动以实现对扰动的完全补偿等。在电机的使用中，为了降低抖动或者实现抖动补偿，大多数电机中都包括滑模观测器。

本申请通过电机中的滑模观测器获取在控制器给电机发送驱动信号之前的有关电机状态的数据，其该数据用于判断当前电机是否因受外力而处于旋转状态，而与当前电机的初始转速有关的数据为电机当前的反电动势和角速度。因此滑模观测器获取电机的反电动势和角速度。

其中，需要说明的是，滑模观测器作为一种动态系统，本申请不限定滑模观测器的类型，可以根据用户的需要，自行选择合适的动态系统作为电机中的滑模观测器。

S11：判断反电动势是否为零。

S12：若反电动势为零，则判定电机状态正常。

在具体的实施例中，反电动势的优先级大于角速度，但是反电动势是根据角速度确定的。因此，只需要根据反电动势的大小既可以判断当前电机是否处于旋转状态。若反电动势为零，那自然而然对应的角速度为零，此时说明电机的状态正常，电机未因外力条件而产生旋转。因此在正常状态下，电机可以接收控制器的驱动信号，进行正常运行。

S13：若反电动势不为零，则判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。

在具体的实施例中，反电动势不为零，说明角速度也不为零，同时也说明了电机状态异常，处于旋转状态。但是，电机的旋转分为正转和反转，而根据反电动势的大小是无法判断出电机处于正转还是反转，因此，需要根据反电动势和角速度共同判断当前电机的旋转状态，并根据旋转状态执行相应的策略，以便将电机从旋转状态调整为正常状态。

例如：当反电动势不为零，角速度大于零，则判定当前电机处于正转，此时根据电机转速的大小执行相应的正转策略；当反电动势不为零，角速度小于零，则判定当前电机处于反转，此时根据电机转速的大小执行相应的反转策略。

其中，需要说明的时，本申请中的举例仅是一种可以实现的方式，但是不限于只有该种实现方式，可以根据用户的需要，自行设置。

本申请所提供的一种电机控制方法，包括：通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；判断反电动势是否为零；若反电动势为零，则判定电机状态正常；若反电动势不为零，则判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。本申请通过电机中的滑模观测器获取电机当前的反电动势和角速度，根据反电动势和角速度的大小判断当前电机的状态，主要是判断电机是否因外界因素造成旋转，同时，根据电机的状态控制电机执行相应的策略，对电机的异常状态进行调整。本申请中无需增加高精度传感器和硬件要求高的电路，降低了成本，同时，本申请的控制过程简单有效，提高了整体系统的稳定性。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，包括：

若角速度大于零，且反电动势小于运行临界值，则控制电机执行电机制动刹停策略；

若角速度大于零，且反电动势不小于运行临界值，则控制电机执行运行策略；

若角速度小于零，且反电动势小于刹停临界值，则控制电机执行制动刹停策略；

若角速度小于零，且反电动势不小于刹停临界值，则控制电机执行等待策略。

在具体的实施例中，反电动势不为零，说明角速度也不为零。电机的旋转分为正转和反转，而根据反电动势的大小是无法判断出电机处于正转还是反转，因此，需要根据反电动势和角速度共同判断当前电机的旋转状态，并根据旋转状态执行相应的策略，以便对电机的状态进行调整。作为一种优选，本申请提供一种具体的判断标准以及相应的控制策略，当反电动势不为零，角速度大于零，且电机的转速较小(也就是反电动势小于运行临界值，因为反电动势的大小直接体现出电机的转速的大小)，则说明当前电机处于正转，且转速较小的状态，此时不满足正常运行时程序计算的要求，因此，需要将当前电机进行刹停，刹停后再接收驱动信号；当反电动势不为零，角速度大于零，且电机的转速较大(且反电动势不小于运行临界值)，则说明当前电机处于正转，且转速较大的状态，此时满足正常运行时程序计算的要求，也从侧面反应出当前的电机状态。当反电动势不为零，角速度小于零，且电机的转速较小(反电动势小于刹停临界值)，则说明当前电机处于反转，且转速较小的状态，而电机处于反转状态下，无论转速大小，增加电流，也就是接收驱动信号都可能会对电机造成损坏，因此在转速较小的状态下，同样对电机进行刹停，刹停之后再接收驱动信号；当反电动势不为零，角速度小于零，且电机的转速较大(反电动势不小于刹停临界值)，则说明当前电机处于反转，且电机的转速较大的状态，因为此时的转速较大，所以无法使用刹停策略，则控制电机执行等待策略，待外界阻力减小，也就是反转的转速降低后，进行刹停策略。

在控制电机执行完相应的策略之后，也就是解决了电机带速重投的问题，在此基础上，作为一种优选，在电机处于正常状态或者执行电机制动刹停策略之后还包括：

向转子施加第一电流，以便第一电流对应的力矩对转子进行第一次转子预定位；

向转子施加第二电流，以便第二电流对应的力矩对转子进行第二次转子预定位，其中，第一电流对应的力矩与第二电流对应的力矩互相垂直；

控制电机进行斜坡启动；

待电机斜坡启动后的速度达到预设运行值，则控制电机进入正常运行阶段。

在具体的实施例中，在电机处于正常状态或者执行电机制动刹停策略之后，还需要对转子拉到预定的位置上，完成运行前的步骤，因此，对电机中的转子首先进行第一次预定位，即通过施加第一电流将转子拉到固定的位置，但是一次预定位时施加的力矩有可能和转子位置平行，从而造成预定位失败，因此本申请在此基础上，还包括了第二次预定位，第二次预定位施加的第二电流产生的力矩与第一次预定位施加的第一电流产生的力矩垂直，从而有效解决了一次预定位失败的问题。预定位完成之后进行斜坡启动，斜坡启动一般可采用I/F策略，通过给q轴施加恒定的电流值驱动电机转动，当电机转速达到预设运行值之后，转入正常运行阶段。

其中，需要说明的是，本申请不限定运行临界值、刹停临界值、第一电流、第二电流和预设运行值的具体大小，可以根据用户的需要，自行设置。

还需要说明的是，本申请仅是一种可以实现的方式，但是不限于只有该种实现方式，可以根据用户的需要，自行设置。

综本申请实施例内容可知，本申请对电机的控制包括实现电机的带速重投和转子预定位(也就是实现电机初始转速识别及处理)，其具体流程如图2所示，其中，e为反电动势，ω为角速度，er为运行临界值，eb为刹停临界值。

S20：反电动势e值的检测。

S21：当反电动势e≠0，角速度ω正负检测。

S22：当角速度ω>0，检测反电动势e的大小。

S23：当反电动势e<运行临界值er，控制电机执行制动刹停策略；当反电动势e≥运行临界值er，则进入S29的步骤。

S24：当角速度ω>0，检测反电动势e的大小。

S25：当反电动势e<刹停临界值eb，进入S23的步骤，当反电动势e≥刹停临界值eb，则控制电机执行等待策略。

S26：当反电动势e＝0，则对转子进行第一次预定位。

S27：对转子进行第二次预定位。

S28：控制电机进行斜坡启动。

S29：当电机斜坡启动后的速度达到预设运行值，则控制电机进入正常运行阶段。

由图2的流程图可知，电机首先根据反电动势e和角速度ω解决电机带速重投的问题，在此之后，对转子进行二次预定位，解决转子一次预定位可能失败的问题。

本申请采用一种低成本的高效快速方法有效解决了电机带速重投问题，无需额外增加传感器或其他硬件，可以实现电机启动之前就已经处于转动状态时的转速及转向检测，从而采取不同控制方法实现电机顺利启动。同时通过采用二次预定位方法可靠解决了一次预定位可能失败的问题，第二次预定位施加的电流产生的力矩与第一次预定位施加电流产生的力矩垂直，确保将转子预定位至预设的位置。整体上实现了电机的全速域无位置传感器及无速度传感器驱动，降低了系统的硬件成本，提高了系统的可靠性，并有利于实现系统的小型化和轻量化。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，在通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度之前，还包括：

获取滑模观测器中的电机输出的第一物理量；

获取滑模观测器中的电机模型输出的第二物理量；

根据第一物理量和第二物理量的差值确定误差值；

根据误差值与预设误差设定值的大小确定相应的校正因子。

其中，根据误差值与预设误差设定值的大小确定相应的校正因子，包括：

当误差值小于预设误差设定值，则将误差值与滑模增益的乘积与预设误差设定值的比值作为校正因子；

当误差值不小于预设误差设定值，且误差值大于零，则将滑模增益作为校正因子；

当误差值不小于预设误差设定值，且误差值不大于零，则将滑模增益的负值作为校正因子。

在具体的实施例中，本申请采用一种新型的滑模观测器有效的消除电机的抖动，其滑模观测器的工作原理如图3所示，其中，向电机(实际物理电机)和电机模型(电机数学模型)中输入相同的物理量V，根据输入的物理量由实际物理电机可测量得到第一输出量(实际输出物理量I1)、由电机数学模型计算得到第二输出量(计算输出物理量I2)，I1与I2之间的差值为误差值E，当误差值E小于预设误差设定值EMAX时进入线性化消抖处理，用于减小系统抖动，此时校正因子Z＝(K*E)/EMAX，其中K为滑模增益，校正因子Z跟随误差值E线性化变化，避免了抖动；当误差E大于预设误差设定值EMAX时，根据误差值E的符号，此时校正因子Z＝-K或Z＝+K，当误差较大时加快了校正速度。

而反电动势e是根据校正因子Z经过滤波器处理之后得到的，反电动势e经过锁相环或反正切计算之后便可以得到角度θ，角度θ经过微分处理后便可以得到角速度ω，根据此时获取的反电动势e和角速度ω进行S20-S29的步骤。同时，经本申请提供的滑模观测器得到的反电动势e和角速度ω较为精准，因此，经过S20-S29步骤得到的结果同样精准。

其中，需要说明的是，本申请不限定预设误差设定值的大小，可以根据用户的需要，自行设置。

同时，还需要说明的是，本申请实施例提供的滑模观测器仅是一种可以实现的方式，但是不限于只有该种实现方式，可以根据用户的需要，自行设置。

本申请提供一种滑模观测器，有效解决了传统滑模观测器抖动过大的问题，通过根据误差的大小引入了线性化消抖处理方法，有效减小了系统抖动。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施例，在控制电机进入正常运行阶段之后，还包括：

实时检测电机的物理参数，并判断物理参数是否符合发生变化；

若物理参数发生变化，则更新物理参数，更新完成之后实时检测物理参数；

若物理参数未发生变化，则实时检测电机的物理量，并判断物理量是否符合预设标准；

若物理量不符合预设标准，则触发报警装置；

若物理量符合预设标准，则判断是否接收到外部指令；

若接收到外部指令，则控制电机执行外部指令；

若未接收到外部指令，则触发实时检测电机的物理参数的步骤。

在具体的实施例中，在对电机解决完带速重投问题、转子预定位问题之后。也就是电机完成初始转速识别及处理之后电机进入正常运行状态，电机正常运行时一方面对电机的物理参数进行在线识别，如电阻、电感等，当电机物理参数发生变化时将更新控制程序中的电机的物理参数，实现电机的精准控制，因为电机的物理参数会随运行温度的变化而变化，如果使用固定物理参数会影响电机的控制性能，因此本申请对电机的物理参数进行实时检测很好解决了该问题。另一方面当若物理参数未发生变化时，对电机运行的关键物理量进行检测，如反电动势、直流母线电压、电流、温度等，当系统出现异常，也就是不符合预设标准时，触发报警装置，以便操作人员及时处理。在检测物理量之后，还要循环读取外部指令，接收到外部指令后根据指令进行相应操作。

其中，还需要说明的是通过将检测出的反电动势值与堵转反电动势阈值进行比较可以判断电机是否发生了堵转，便于及时采取措施排除堵转因素。根据测量出的电流值以及计算出的电压值可以计算出系统功率，实现对系统功率的实时监测。

根据本申请实时所述的内容可知，其整体流程如图4所示，包括如下步骤：

S30：电机物理参数的实时检测。

S31：若物理参数发生变化，则更新电机的物理参数。

S32：若物理参数未发生变化，则实时检测物理量。

S33：若物理量不符合预设标准，则触发报警装置。

S34：若物理量符合预设标准，则实时检测外部指令。

S35：若接收到外部指令，则控制电机执行外部指令，若否，则回到S30的步骤。

S36：在触发报警装置之后，结束电机的运行。

本申请实现了对电机关键物理参数、物理量的在线实时监测，当出现异常时可以及时发出预警信息，提高了系统的运行安全性及可靠性，同时通过将检测出的反电动势值与堵转反电动势阈值进行比较可以判断电机是否发生了堵转，便于及时采取措施排除堵转因素。以及根据测量出的电流值以及计算出的电压值可以计算出系统功率，实现对系统功率的实时监测。

其中，在解决电机的带速重投问题之前，还需要对电机的控制系统进行一系列的准备工作，首先对系统进行初始化，如对系统时钟、端口引脚、模数转换、定时器、中断、通信等模块进行初始化配置；系统初始化完成之后开始进行初始故障检测，主要检测系统硬件故障、过压、欠压、缺相、过温、过流等故障，无故障时进入下一步，有故障时则报故障信息、并结束停机；滑模观测器初始化之后就开始计算电机转子的角度及速度；根据滑模观测器计算出的相关物理量(反电动势和角速度)进行初始转速识别及处理，根据不同的初始转速采取不同的处理策略；对初始转速处理完成之后(解决完带速重投问题以及转子预定位失败的问题)开始进入正常运行模式，正常运行时将观测电机参数、关键物理量等信息，并对异常进行处理。

因此，电机控制方法的整体主要流程图如5所示：

S40：开始。

S41：系统初始化。

S42：初始故障检测。

S43：若有故障，则发送故障信息。

S44：若无故障，滑模观测器初始化。

S45：初始转速识别及处理。

S46：正常运行。

S47：在接收到停止指令或发生异常时，结束。

其中，需要说明的是，电机依次实现步骤S41：系统的初始化、步骤S42：初始故障检测和步骤S44：滑模观测器初始化。同时步骤S45：初始转速识别及处理的具体实现方式包括上述S20-S29的步骤，其目的是解决电机的带速重投和转子预定位失败的问题。

其中，系统初始化的具体流程如图6所示：

S50：系统时钟初始化。

S51：端口引脚初始化。

S52：模数转换初始化。

S53：定时器初始化。

S54：通信功能初始化。

S55：中断功能初始化。

其中，需要说明的是，系统初始化中具体实现初始化的功能如下：流程中依次完成系统时钟初始化、端口引脚初始化、模数转换初始化、定时器初始化、通信功能初始化和中断功能初始化。但是，还需要说明的是，本申请不限定系统初始化中的具体实现初始化功能的类型，可以根据用户的需要，进行调整。

其中，初始故障检测的具体流程如图7所示：

S60：系统硬件故障检测。

S61：当系统硬件检测无故障，过压故障检测。

S62：若过压检测无故障，欠压故障检测。

S63：若欠压检测无故障，缺相故障检测。

S64：若缺相检测无故障，过温故障检测。

S65：若过温检测无故障，过流故障检测。

S66：若任一项检测有故障，则报故障信息。

S67：电机结束运行

系统初始化完成之后开始对初始故障检测，主要依次检测系统硬件故障、过压、欠压、缺相、过温、过流等故障，无故障时进入下一步，有故障时则报故障信息、并结束停机。但是，还需要说明的是，本申请不限定初始故障检测中具体检测的类型，可以根据用户的需要，进行调整。

综上述全部实施例的内容可知，本申请具有以下优点：

1、本申请采用一种低成本的高效快速方法有效解决了电机带速重投问题，无需额外增加传感器或其他硬件，可以实现电机启动之前就已经处于转动状态时的转速及转向检测，从而采取不同控制方法实现电机顺利启动。

2、本申请通过采用二次预定位方法可靠解决了一次预定位可能失败的问题，二次预定位施加的电流产生的力矩与一次预定位施加电流产生的力矩垂直，确保将转子预定位至预设的位置。

3、本申请提出了一种新型滑模观测器，有效解决了传统滑模观测器抖动过大的问题，通过根据误差的大小引入了线性化消抖处理方法，有效减小了系统抖动。

4、本申请针对电机参数会随电机运行温度变化而变化的问题，通过对电机参数进行在线实时识别并更新控制程序中的电机参数，实现了对电机的精准控制，解决了采用固定电机参数的控制不精确的问题。

5、本申请实现了电机的全速域无位置传感器及无速度传感器驱动，降低了系统的硬件成本，提高了系统的可靠性，并有利于实现系统的小型化和轻量化。

6、本申请实现了对电机关键运行参数的在线实时监测，当出现异常时可以及时发出预警信息，提高了系统的运行安全性及可靠性。

7、本申请通过将检测出的反电动势值与堵转反电动势阈值进行比较可以判断电机是否发生了堵转，便于及时采取措施排除堵转因素。以及根据测量出的电流值以及计算出的电压值可以计算出系统功率，实现对系统功率的实时监测。

在上述实施例中，对于电机控制方法进行了详细描述，本申请还提供电机控制装置对应的实施例。需要说明的是，本申请从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。

图8为本申请另一实施例提供的一种电机控制装置的模块图，如图所示，包括：

获取模块11，用于通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；

判断模块12，用于判断反电动势是否为零；

第一判定模块13，用于当判断模块12为是时，判定电机状态正常；

第二判定模块14，用于当判断模块12为否时，判定电机状态异常，并根据角速度和反电动势的大小控制电机执行相应的控制策略，以便对电机的状态进行调整。

由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图9为本申请另一实施例提供的电子设备的结构图，如图9所示，电子设备包括：存储器20，用于存储计算机程序；

处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的电机控制方法的步骤。

本实施例提供的电子设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。

其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(Artificial Intelligence，AI)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的电机控制方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括Windows、Unix、Linux等。

在一些实施例中，电子设备还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。

本申请实施例提供的电子设备，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现上述任一实施例公开的电机控制方法的相关步骤，同时具有相应的效果。

最后，本申请还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。

可以理解的是，如果上述实施例中的方法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介质中。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介质中，执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本申请所提供的一种电机控制方法、装置、电子设备及介质进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都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互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种电机控制方法，其特征在于，包括：

通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；

判断所述反电动势是否为零；

若所述反电动势为零，则判定所述电机状态正常；

若所述反电动势不为零，则判定所述电机状态异常，并根据所述角速度和所述反电动势的大小控制所述电机执行相应的控制策略，以便对所述电机的状态进行调整。

2.根据权利要求1所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述角速度和所述反电动势的大小控制所述电机执行相应的控制策略，包括：

若所述角速度大于零，且所述反电动势小于运行临界值，则控制所述电机执行电机制动刹停策略；

若所述角速度大于零，且所述反电动势不小于所述运行临界值，则控制所述电机执行运行策略；

若所述角速度小于零，且所述反电动势小于刹停临界值，则控制所述电机执行所述制动刹停策略；

若所述角速度小于零，且所述反电动势不小于所述刹停临界值，则控制电机执行等待策略。

3.根据权利要求2所述的电机控制方法，其特征在于，在所述电机处于正常状态或者执行所述电机制动刹停策略之后，还包括：

向转子施加第一电流，以便所述第一电流对应的力矩对所述转子进行第一次转子预定位；

向所述转子施加第二电流，以便所述第二电流对应的力矩对所述转子进行第二次转子预定位，其中，所述第一电流对应的力矩与所述第二电流对应的力矩互相垂直；

控制所述电机进行斜坡启动；

待所述电机斜坡启动后的速度达到预设运行值，则控制电机进入正常运行阶段。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机控制方法，其特征在于，在所述通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度之前，还包括：

获取所述滑模观测器中的所述电机输出的第一物理量；

获取所述滑模观测器中的电机模型输出的第二物理量；

根据所述第一物理量和所述第二物理量的差值确定误差值；

根据所述误差值与预设误差设定值的大小确定相应的校正因子。

5.根据权利要求4所述的电机控制方法，其特征在于，所述根据所述误差值与预设误差设定值的大小确定相应的校正因子，包括：

当所述误差值小于所述预设误差设定值，则将所述误差值与滑模增益的乘积与所述预设误差设定值的比值作为所述校正因子；

当所述误差值不小于所述预设误差设定值，且所述误差值大于零，则将所述滑模增益作为所述校正因子；

当所述误差值不小于所述预设误差设定值，且所述误差值不大于零，则将所述滑模增益的负值作为所述校正因子。

6.根据权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于，所述通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度，包括：

将所述校正因子经滤波器处理后的数值作为所述反电动势；

将所述反电动势经锁相环处理后的数值作为角度；

将所述角度经微分处理后的数值作为所述角速度。

7.根据权利要求3所述的电机控制方法，其特征在于，在所述控制电机进入正常运行阶段之后，还包括：

实时检测所述电机的物理参数，并判断所述物理参数是否符合发生变化；

若所述物理参数发生变化，则更新所述物理参数，更新完成之后实时检测所述物理参数；

若所述物理参数未发生变化，则实时检测所述电机的物理量，并判断所述物理量是否符合预设标准；

若所述物理量不符合所述预设标准，则触发报警装置；

若所述物理量符合所述预设标准，则判断是否接收到外部指令；

若接收到所述外部指令，则控制电机执行所述外部指令；

若未接收到所述外部指令，则触发所述实时检测所述电机的物理参数的步骤。

8.一种电机控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过滑模观测器获取电机的反电动势和角速度；

判断模块，用于判断所述反电动势是否为零；

第一判定模块，用于当所述判断模块为是时，判定所述电机状态正常；

第二判定模块，用于当所述判断模块为否时，判定所述电机状态异常，并根据所述角速度和所述反电动势的大小控制所述电机执行相应的控制策略，以便对所述电机的状态进行调整。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的电机控制方法的步骤。

10.一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上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的电机控制方法的步骤。