CN117749000A - 一种电机的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机的控制方法及系统，包括：获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值；当前给定电流与瞬时无功功率相关；根据当前反馈电流和当前给定电流幅值，确定当前电流幅值误差；基于当前电流幅值误差和电流闭环控制器的增益系数，进行电流‑电压间转换处理，确定出目标电机的当前电压幅值；根据当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动目标电机运行的控制信号；当前给定角度与瞬时有功功率相关。通过对运行过程中的瞬时功率进行分析，确定出对运行参数进行调节的电流调节量和角度调节量，从而提高了控制信号的稳定性和精确度，进而减小了电机轻载损耗以及提高了电机驱动系统的运行效率。

Description

一种电机的控制方法及系统

技术领域

本申请涉及电机技术领域，尤其是涉及一种电机的控制方法及系统。

背景技术

步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统通常按照系统的最大负载转矩来设定步进电机的电流幅值，即该给定的电流幅值在电机运行过程中是不变的，步进电机仅根据外部给定的电机角度来运行。但是在很多应用场合中，步进电机大多数时间运行在轻载工况条件下，按照系统的最大负载转矩来设定步进电机的电流幅值会带来较大的轻载损耗，降低了系统效率。另外，为了减小步进电机的运行噪声，目前商用的步进电机驱动器会在低速采用电压控制模式，在高速采用电流控制模式，这意味着在步进电机加减速过程中需要对两种控制模式进行来回切换，这增加了步进电机驱动系统的复杂度和调试难度。因此，如何降低步进电机控制模式的中高速振荡以及如何减少步进电机的轻载损耗，是亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电机的控制方法及系统，通过对运行过程中的瞬时功率进行分析，确定出对运行参数进行调节的电流调节量和角度调节量，从而提高了控制信号的稳定性和精确度，进而减小了电机轻载损耗以及提高了电机驱动系统的运行效率。

本申请实施例提供了一种电机的控制方法，所述控制方法包括：

获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值；其中，所述当前给定电流幅值为使用当前电流调节量对初始给定电流幅值进行补偿所确定的，所述当前电流调节量根据瞬时无功功率确定；

根据所述当前反馈电流和所述当前给定电流幅值，确定当前电流幅值误差；

基于所述当前电流幅值误差和电流闭环控制器的增益系数，进行电流-电压间转换处理，确定出所述目标电机的当前电压幅值；

根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号；所述当前给定角度为使用根据瞬时有功功率确定的当前角度调节量对初始给定角度进行补偿所确定的。

可选的，通过以下步骤确定所述当前电流调节量：

获取控制所述目标电机过程中所确定的瞬时无功功率；所述瞬时无功功率为根据控制所述目标电机过程中的相电流和电压指令确定的；

根据所述瞬时无功功率和无功功率给定值，确定无功功率误差；

利用所述无功功率误差进行功率-电流转换处理，确定出所述当前电流调节量。

可选的，所述根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号，包括：

根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定所述目标电机的当前电压指令；

根据所述当前电压指令，生成控制信号，以驱动所述目标电机运行。

可选的，通过以下步骤确定所述当前角度调节量：

获取控制所述目标电机过程中所确定的瞬时有功功率；所述瞬时有功功率为根据控制所述目标电机过程中的相电流和电压指令确定的；

对所述瞬时有功功率进行振荡分析处理，确定所述瞬时有功功率的振荡分量；

根据所述瞬时有功功率的振荡分量，确定所述目标电机的当前角频率调节量；

对所述当前角频率调节量进行积分处理，确定出所述当前角度调节量。

可选的，所述对所述瞬时有功功率进行振荡分析处理，确定所述瞬时有功功率的振荡分量，包括：

对所述瞬时有功功率进行带通滤波处理，将处理后得到的参数确定为所述瞬时有功功率的振荡分量。

可选的，通过以下步骤确定所述当前给定角度：

使用所述初始给定角度和所述当前角度调节量作差，将差值确定为所述当前给定角度。

可选的，通过以下步骤确定所述控制信号，包括：

对所述当前电压指令值进行脉宽调制处理，生成驱动所述目标电机运行的控制信号。

本申请实施例还提供了一种电机的控制系统，所述控制系统包括加法器、第一减法器、第二减法器、电流闭环控制器、电压指令确定器、脉宽调制器、反馈值计算器、节能控制器以及振荡抑制器：

所述加法器的第一输入端与所述节能控制器的输出端连接，所述节能控制器的第一输入端与所述反馈值计算器的第一输出端连接；

所述加法器的输出端与所述第一减法器的第一输入端连接，所述第一减法器的第二输入端与所述反馈值计算器的第二输出端连接，所述第一减法器的输出端与所述电流闭环控制器的输入端连接；

所述电流闭环控制器的输出端与所述电压指令确定器的第一输入端连接，所述电压指令确定器的第二输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电压指令确定器的输出端与所述脉宽调制器的输入端以及所述反馈值计算器的第一输入端连接；

所述脉宽调制器的输出端与电机驱动系统的输入端连接，所述电机驱动系统的输出端与所述反馈值计算器的第二输入端连接；

所述反馈值计算器的第三输出端与所述振荡抑制器的输入端连接，所述振荡抑制器的输出端与所述第二减法器的第一输入端连接。

可选的，所述振荡抑制器中还包括带通滤波器、角频率确定器以及积分计算器：

所述带通滤波器的输出端与所述角频率确定器的输入端连接，所述角频率确定器的输出端与所述积分计算器的输入端连接；所述带通滤波器的输入端为所述振荡抑制器的输入端，所述积分计算器的输出端为所述振荡抑制器的输出端。

可选的，所述节能控制器包括第三减法器以及比例积分控制器：

所述第三减法器的输出端与所述比例积分控制器的输入端连接；所述第三减法器的第一输入端为所述节能控制器的第一输入端，所述第三减法器的第二输入端为所述节能控制器的第二输入端，所述比例积分控制器的输出端为所述节能控制器的输出端。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的控制方法的步骤。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如上述的控制方法的步骤。

本申请实施例提供的一种电机的控制方法及系统，所述控制方法包括：获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值；其中，所述当前给定电流幅值为使用当前电流调节量对初始给定电流幅值进行补偿所确定的，所述当前电流调节量根据瞬时无功功率确定的；根据所述当前反馈电流和所述当前给定电流幅值，确定当前电流幅值误差；基于所述当前电流幅值误差和电流闭环控制器的增益系数，进行电流-电压间转换处理，确定出所述目标电机的当前电压幅值；根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号；所述当前给定角度为使用根据瞬时有功功率确定的当前角度调节量对初始给定角度进行补偿所确定的。

这样，本方案利用电机运行过程中的瞬时有功功率和瞬时无功功率分别构造了振荡抑制器和节能控制器，其中振荡抑制器用来生成电机给定角度的角度调节量，以衰减电机运行过程中的振荡分量，实现步进电机的稳定运行；节能控制器用来生成电机给定电流幅值的电流调节量，以减少电机轻载损耗，提高电机驱动系统的运行效率。该方案不涉及复杂的坐标变换运算和多种控制模式的切换，可实现电机在全速范围内的高效稳定运行。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种电机的控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的一种振荡抑制器的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种节能控制器的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种电机驱动系统的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的一种电机的控制方法的流程图；

图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，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，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。步进电动机和步进电动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电机驱动系统通常按照系统的最大负载转矩来设定步进电机的电流幅值，即该给定的电流幅值在电机运行过程中是不变的，步进电机仅根据外部给定的电机角度来运行。但是在很多应用场合中，步进电机大多数时间运行在轻载工况条件下，按照系统的最大负载转矩来设定步进电机的电流幅值会带来较大的轻载损耗，降低了系统效率。另外，为了减小步进电机的运行噪声，目前商用的步进电机驱动器会在低速采用电压控制模式，在高速采用电流控制模式，这意味着在步进电机加减速过程中需要对两种控制模式进行来回切换，这增加了步进电机驱动系统的复杂度和调试难度。因此，如何降低步进电机控制模式的中高速振荡以及如何减少步进电机的轻载损耗，是亟待解决的技术问题。

基于此，本申请实施例提供了一种电机的控制方法及系统，通过对运行过程中的瞬时功率进行分析，确定出对运行参数进行调节的电流调节量和角度调节量，从而提高了控制信号的稳定性和精确度，进而减小了电机轻载损耗以及提高了电机驱动系统的运行效率。

请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的一种电机的控制系统的结构示意图。如图1所示，所述控制系统100包括加法器101、第一减法器102、第二减法器103、电流闭环控制器104、电压指令确定器105、脉宽调制器106、反馈值计算器107、节能控制器108以及振荡抑制器109：

所述加法器101的第一输入端与所述节能控制器108的输出端连接，所述节能控制器108的第一输入端与所述反馈值计算器107的第一输出端连接；

所述加法器101的输出端与所述第一减法器102的第一输入端连接，所述第一减法器102的第二输入端与所述反馈值计算器107的第二输出端连接，所述第一减法器102的输出端与所述电流闭环控制器104的输入端连接；

所述电流闭环控制器104的输出端与所述电压指令确定器105的第一输入端连接，所述电压指令确定器105的第二输入端与所述第二减法器103的输出端连接，所述电压指令确定器105的输出端与所述脉宽调制器106的输入端以及所述反馈值计算器107的第一输入端连接；

所述脉宽调制器106的输出端与电机驱动系统200的输入端连接，所述电机驱动系统200的输出端与所述反馈值计算器107的第二输入端连接；

所述反馈值计算器107的第三输出端与所述振荡抑制器109的输入端连接，所述振荡抑制器109的输出端与所述第二减法器的第一输入端连接。

请参阅图2，图2为本申请实施例所提供的一种振荡抑制器的结构示意图。如图2所示，所述振荡抑制器109中还包括带通滤波器1091、角频率确定器1092以及积分计算器1093：

所述带通滤波器1091的输出端与所述角频率确定器1092的输入端连接，所述角频率确定器1092的输出端与所述积分计算器1093的输入端连接；所述带通滤波器1091的输入端为所述振荡抑制器109的输入端，所述积分计算器1093的输出端为所述振荡抑制器109的输出端。

请参阅图3，图3为本申请实施例所提供的一种节能控制器的结构示意图。如图3所示，所述节能控制器108包括第三减法器1081以及比例积分控制器1082：

所述第三减法器1081的输出端与所述比例积分控制器1082的输入端连接；所述第三减法器1081的第一输入端为所述节能控制器108的第一输入端，所述第三减法器1081的第二输入端为所述节能控制器108的第二输入端，所述比例积分控制器1082的输出端为所述节能控制器108的输出端。

请参阅图4，图4为本申请实施例所提供的一种电机驱动系统的结构示意图。所述电机驱动系统可以为步进电机驱动系统，其中包括的电机为步进电机。

如图4所示。图中的两个H桥电路分别连接着步进电机的a相绕组和b相绕组，S1、S2、S3、S4分别为a相H桥的四个电力电子开关管的驱动开关信号，S5、S6、S7、S8分别为b相H桥的四个电力电子开关管的驱动开关信号，DC表示直流电源。

需要说明的是，步进电机驱动系统通常按照系统的最大负载转矩来设定步进电机的电流幅值，即该给定的电流幅值在电机运行过程中是不变的，步进电机仅根据外部给定的电机角度来运行。但是在很多应用场合中，步进电机大多数时间运行在轻载工况条件下，按照系统的最大负载转矩来设定步进电机的电流幅值会带来较大的轻载损耗，降低了系统效率。另外，为了减小步进电机的运行噪声，目前商用的步进电机驱动器会在低速采用电压控制模式，在高速采用电流控制模式，这意味着在步进电机加减速过程中需要对两种控制模式进行来回切换，这增加了步进电机驱动系统的复杂度和调试难度。

请参阅图5，图5为本申请实施例所提供的一种电机的控制方法的流程图。如图5中所示，本申请实施例提供的控制方法，包括：

S501、获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值。

这里，所述当前给定电流幅值为使用当前电流调节量对初始给定电流幅值进行补偿所确定的，所述当前电流调节量根据瞬时无功功率确定。

所述目标电机可为步进电机，示例的，可为两相步进电机。

其中，可在第一减法器102上获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值。

所述当前反馈电流为通过反馈值计算器107计算后确定的电流值。具体所述当前反馈电流可为，根据控制所述目标电机过程中的相电流通过反馈电流计算公式计算得到；其中，所采用的相电流可为上次控制目标电机过程中所确定的相电流，所述反馈电流计算公式可为：

I＝(Ia*Ia+Ib*Ib)^0.5 (1)

这里，假设目标电机为两相步进电机，I为当前反馈电流，Ia和Ib为步进电机的a相电流和b相电流，通过反馈值计算器107的第二输入端接收Ia和Ib。其中所述反馈值计算器107还可用于计算电机运行过程中的瞬时有功功率和瞬时无功功率，计算公式如下：

Q＝Vb*Ia-Va*Ib (2)

P＝Ia*Va+Ib*Vb (3)

其中，Q为瞬时无功功率，P为瞬时有功功率，Va和Vb分别为步进电机的a相电压和b相电压。

在本申请提供的一种实施方式中，通过以下步骤确定所述当前电流调节量：

S601、获取控制所述目标电机过程中所确定的瞬时无功功率；所述瞬时无功功率为根据控制所述目标电机过程中的相电流和电压指令确定的。

S602、根据所述瞬时无功功率和无功功率给定值，确定无功功率误差。

S603、利用所述无功功率误差进行功率-电流转换处理，确定出所述当前电流调节量。

针对步骤S601，该步骤中，所述相电流和电压指令为上次控制所述目标电机运行过程中所确定的相电流和电压指令。

所述瞬时无功功率通过反馈值计算器107计算确定，具体可通过上述式(2)计算瞬时无功功率。

针对步骤S602，将无功功率给定值减去所述瞬时无功功率后得到的差值，确定为所述无功功率误差，计算公式如下：

e_Q＝Q^*-Q (4)

这里，e_Q为无功功率误差，Q^*为无功功率给定值(也为瞬时无功功率误差)。其中，由于步进电机本质上可等效为低速的表贴式永磁同步电机，其无功功率给定值Q*可设置为0。

所述无功功率误差可通过节能控制器108中的第三减法器1081确定并输出，其中，瞬时无功功率通过第三减法器1081的第一输入端输入，无功功率给定值通过第三减法器1081的第二输入端输入。

需要说明的是节能控制器108以及所包括的各部件，可以为mcu内嵌代码，也可以为图3所示的数字电路。

针对步骤S603，该步骤中，将所述无功功率误差输入至电流调节量计算公式中，进行功率-电流转换处理，确定出所述当前电流调节量。

所述电流调节量计算公式为：

ΔI＝k_pQ*e_Q+k_iQ*∫e_Qdt (5)

这里，k_pQ和k_iQ分别为节能控制器108的比例增益系数和积分增益系数。所述当前电流调节量可通过节能控制器108中的比例积分控制器1082确定并输出。

所述当前给定电流幅值的计算公式如下：

I_Q ^*＝I^*+ΔI (6)

这里，I_Q ^*为当前给定电流幅值，I^*为初始给定电流幅值。

所述当前给定电流幅值可通过加法器101确定并输出，其中，初始给定电流幅值通过加法器101的第一输入端输入，当前电流调节量通过加法器101的第二输入端输入。

节能控制器108首先利用公式(4)和公式(5)所示的比例积分控制器1082，迫使目标电机的瞬时无功功率跟随无功功率给定值，然后采用该比例积分控制器1082的输出作为电机当前给定电流幅值的当前电流调节量。

故，节能控制器用于生成电机当前给定电流幅值的当前电流调节量，以减少电机轻载损耗，提高电机驱动系统的运行效率。

S502、根据所述当前反馈电流和所述当前给定电流幅值，确定当前电流幅值误差。

这里，将当前给定电流幅值减去当前反馈电流后得到的差值，确定为所述当前电流幅值误差，计算公式如下：

e_I＝I_Q ^*-I (7)

这里，e_I为当前电流幅值误差。

所述当前电流幅值误差可通过第一减法器102确定并输出，其中，当前给定电流幅值通过第一减法器102的第一输入端输入，当前反馈电流通过第一减法器102的第二输入端输入。

S503、基于所述当前电流幅值误差和电流闭环控制器的增益系数，进行电流-电压间转换处理，确定出所述目标电机的当前电压幅值。

这里，所述电流闭环控制器104的增益系数包括比例增益系数和积分增益系数。

在确定当前电压幅值过程中，将当前电流幅值误差输入电压幅值计算公式中，进行电流-电压间转换处理，确定出所述目标电机的当前电压幅值。其中，电压幅值计算公式中的系数根据电流闭环控制器104的增益系数确定。

所述电压幅值计算公式为：

V＝k_pI*e_I+k_iI*∫e_Idt (8)

V为当前电压幅值，k_pI和k_iI分别为电流闭环控制器104的比例增益系数和积分增益系数。

所述目标电机的当前电压幅值可通过电流闭环控制器104确定并输出。

S504、根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号。

这里，所述当前给定角度为使用根据瞬时有功功率确定的当前角度调节量对初始给定角度进行补偿所确定的。

在本申请提供的另一种实施方式中，通过以下步骤确定所述当前给定角度：使用所述初始给定角度和所述当前角度调节量作差，将差值确定为所述当前给定角度。

故，角度计算公式为：

θ_ec＝θ_e-Δθ_e (9)

θec为当前给定角度，θ_e为初始给定角度，Δθ_e为当前角度调节量。

所述当前给定角度可通过第二减法器103确定并输出，其中，当前角度调节量通过第二减法器103的第一输入端输入，初始给定角度通过第二减法器103的第二输入端输入。

在本申请提供的另一种实施方式中，通过以下步骤确定所述当前角度调节量：

S701、获取控制所述目标电机过程中所确定的瞬时有功功率；所述瞬时有功功率为根据控制所述目标电机过程中的相电流和电压指令确定的。

S702、对所述瞬时有功功率进行振荡分析处理，确定所述瞬时有功功率的振荡分量。

S703、根据所述瞬时有功功率的振荡分量，确定所述目标电机的当前角频率调节量。

S704、对所述当前角频率调节量进行积分处理，确定出所述当前角度调节量。

针对步骤S701，该步骤中，所述相电流和电压指令为上次控制所述目标电机运行过程中所确定的相电流和电压指令，与计算瞬时无功功率所获取的相电流和电压指令相同。

所述瞬时有功功率通过反馈值计算器107计算确定，具体可通过上述式(3)计算瞬时无功功率。

针对步骤S702，在本申请提供的另一种实施方式中，所述对所述瞬时有功功率进行振荡分析处理，确定所述瞬时有功功率的振荡分量，包括：对所述瞬时有功功率进行带通滤波处理，将处理后得到的参数确定为所述瞬时有功功率的振荡分量。

这里，对所述瞬时有功功率进行带通滤波处理，具体可使用带通滤波器进带通滤波处理。

所述瞬时有功功率的振荡分量可通过振荡抑制器109中的带通滤波器1091确定并输出。

针对步骤S703，该步骤中，将所述瞬时有功功率的振荡分量输入至角频率计算公式中，确定出所述目标电机的当前角频率调节量。

所述角频率计算公式为：

Δw＝k*ΔP (10)

这里，Δw为目标电机的当前角频率调节量，k为比例调节系数，ΔP为所述瞬时有功功率的振荡分量。

所述目标电机的当前角频率调节量通过振荡抑制器109中的角频率确定器1092确定并输出。

需要说明的是振荡抑制器109以及所包括的各部件，可以为mcu内嵌代码，也可以为图2所示的数字电路。

针对步骤S704，该步骤中，积分处理计算公式为：

Δθ_e＝∫Δwdt (11)

这里，Δθ_e为目标电机的当前角度调节量。

所述目标电机的当前角度调节量通过振荡抑制器109中的积分计算器1093确定并输出。

振荡抑制器109首先采用带通滤波器1091提取瞬时有功功率的振荡分量，然后将该瞬时有功功率的振荡分量转化为电机给定角度的角度调节量，以此来抵消步进电机运行过程中的机械振荡分量。

故，荡抑制器用来生成电机给定角度的角度调节量，以衰减电机运行过程中的振荡分量，实现电机的稳定运行。

在本申请提供的一种实施方式中，所述根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号，包括：

S5041、根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定所述目标电机的当前电压指令。

S5042、根据所述当前电压指令，生成控制信号，以驱动所述目标电机运行。

针对步骤S5041，当目标电机为两相步进电机时，需确定出两相电压指令。

故，根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定所述目标电机的当前电压指令的计算公式为：

V_a＝V*cos(θ_ec) (12)

V_b＝V*sin(θ_ec) (13)

这里，Va和Vb分别为电机的a相电压指令和b相电压指令。

所述目标电机的当前电压指令可通过电压指令确定器105确定并输出。

针对步骤S5042，在本申请提供的另一种实施方式中，通过以下步骤确定所述控制信号，包括：对所述当前电压指令值进行脉宽调制处理，生成驱动所述目标电机运行的控制信号。

这里，可通过脉宽调制器106对所述当前电压指令值进行脉宽调制处理，生成驱动所述目标电机运行的控制信号。

本申请实施例提供的一种电机的控制方法，所述控制方法包括：获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值；其中，所述当前给定电流幅值为使用当前电流调节量对初始给定电流幅值进行补偿所确定的，所述当前电流调节量根据瞬时无功功率确定的；根据所述当前反馈电流和所述当前给定电流幅值，确定当前电流幅值误差；基于所述当前电流幅值误差和电流闭环控制器的增益系数，进行电流-电压间转换处理，确定出所述目标电机的当前电压幅值；根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号；所述当前给定角度为使用根据瞬时有功功率确定的当前角度调节量对初始给定角度进行补偿所确定的。

这样，本方案利用电机运行过程中的瞬时有功功率和瞬时无功功率分别构造了振荡抑制器和节能控制器，其中振荡抑制器用来生成电机给定角度的角度调节量，以衰减电机运行过程中的振荡分量，实现步进电机的稳定运行；节能控制器用来生成电机给定电流幅值的电流调节量，以减少电机轻载损耗，提高电机驱动系统的运行效率。该方案不涉及复杂的坐标变换运算和多种控制模式的切换，可实现电机在全速范围内的高效稳定运行。

请参阅图6，图6为本申请实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。如图6中所示，所述电子设备600包括处理器610、存储器620和总线630。

所述存储器620存储有所述处理器610可执行的机器可读指令，当电子设备600运行时，所述处理器610与所述存储器620之间通过总线630通信，所述机器可读指令被所述处理器610执行时，可以执行如上述图4所示方法实施例中的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时可以执行如上述图4所示方法实施例中的步骤，具体实现方式可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，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，又例如，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通信接口，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。

所述功能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，可以存储在一个处理器可执行的非易失的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，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-OnlyMemory，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。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

获取目标电机所对应的当前反馈电流和进行补偿后所确定的当前给定电流幅值；其中，所述当前给定电流幅值为使用当前电流调节量对初始给定电流幅值进行补偿所确定的，所述当前电流调节量根据瞬时无功功率确定；

根据所述当前反馈电流和所述当前给定电流幅值，确定当前电流幅值误差；

基于所述当前电流幅值误差和电流闭环控制器的增益系数，进行电流-电压间转换处理，确定出所述目标电机的当前电压幅值；

根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号；所述当前给定角度为使用根据瞬时有功功率确定的当前角度调节量对初始给定角度进行补偿所确定的。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述当前电流调节量：

获取控制所述目标电机过程中所确定的瞬时无功功率；所述瞬时无功功率为根据控制所述目标电机过程中的相电流和电压指令确定的；

根据所述瞬时无功功率和无功功率给定值，确定无功功率误差；

利用所述无功功率误差进行功率-电流转换处理，确定出所述当前电流调节量。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定驱动所述目标电机运行的控制信号，包括：

根据所述当前电压幅值和进行补偿后所确定的当前给定角度，确定所述目标电机的当前电压指令；

根据所述当前电压指令，生成控制信号，以驱动所述目标电机运行。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述当前角度调节量：

获取控制所述目标电机过程中所确定的瞬时有功功率；所述瞬时有功功率为根据控制所述目标电机过程中的相电流和电压指令确定的；

对所述瞬时有功功率进行振荡分析处理，确定所述瞬时有功功率的振荡分量；

根据所述瞬时有功功率的振荡分量，确定所述目标电机的当前角频率调节量；

对所述当前角频率调节量进行积分处理，确定出所述当前角度调节量。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述对所述瞬时有功功率进行振荡分析处理，确定所述瞬时有功功率的振荡分量，包括：

对所述瞬时有功功率进行带通滤波处理，将处理后得到的参数确定为所述瞬时有功功率的振荡分量。

6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述当前给定角度：

使用所述初始给定角度和所述当前角度调节量作差，将差值确定为所述当前给定角度。

7.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述控制信号，包括：

对所述当前电压指令值进行脉宽调制处理，生成驱动所述目标电机运行的控制信号。

8.一种电机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括加法器、第一减法器、第二减法器、电流闭环控制器、电压指令确定器、脉宽调制器、反馈值计算器、节能控制器以及振荡抑制器：

所述加法器的第一输入端与所述节能控制器的输出端连接，所述节能控制器的第一输入端与所述反馈值计算器的第一输出端连接；

所述加法器的输出端与所述第一减法器的第一输入端连接，所述第一减法器的第二输入端与所述反馈值计算器的第二输出端连接，所述第一减法器的输出端与所述电流闭环控制器的输入端连接；

所述电流闭环控制器的输出端与所述电压指令确定器的第一输入端连接，所述电压指令确定器的第二输入端与所述第二减法器的输出端连接，所述电压指令确定器的输出端与所述脉宽调制器的输入端以及所述反馈值计算器的第一输入端连接；

所述脉宽调制器的输出端与电机驱动系统的输入端连接，所述电机驱动系统的输出端与所述反馈值计算器的第二输入端连接；

所述反馈值计算器的第三输出端与所述振荡抑制器的输入端连接，所述振荡抑制器的输出端与所述第二减法器的第一输入端连接。

9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述振荡抑制器中还包括带通滤波器、角频率确定器以及积分计算器：

所述带通滤波器的输出端与所述角频率确定器的输入端连接，所述角频率确定器的输出端与所述积分计算器的输入端连接；所述带通滤波器的输入端为所述振荡抑制器的输入端，所述积分计算器的输出端为所述振荡抑制器的输出端。

10.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述节能控制器包括第三减法器以及比例积分控制器：

所述第三减法器的输出端与所述比例积分控制器的输入端连接；所述第三减法器的第一输入端为所述节能控制器的第一输入端，所述第三减法器的第二输入端为所述节能控制器的第二输入端，所述比例积分控制器的输出端为所述节能控制器的输出端。