本發(fā)明涉及永磁同步電機(jī)控制領(lǐng)域，具體地涉及一種永磁同步電機(jī)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，有的空調(diào)散熱風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)的電機(jī)為無(wú)位置傳感器的永磁同步電機(jī)，無(wú)位置傳感器永磁同步電機(jī)在啟動(dòng)前，由于轉(zhuǎn)子位置是未知的，需要根據(jù)其繞組參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行估算，并在估算到轉(zhuǎn)子位置之后再啟動(dòng)電機(jī)。

在相關(guān)技術(shù)中，常見的是采用反電勢(shì)的模型來驅(qū)動(dòng)空調(diào)或者冰箱的壓縮機(jī)并以此來估計(jì)轉(zhuǎn)子的位置角和速度，此實(shí)現(xiàn)方式由于操作簡(jiǎn)單得到了較大的推廣，更具體的關(guān)于單電流啟動(dòng)的方式：以速度開環(huán)方式將壓縮機(jī)頻率拉升至一定頻率之后就直接切換至閉環(huán)。

本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)：在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)、尤其是當(dāng)電機(jī)帶載啟動(dòng)或存在較大或變化的負(fù)載時(shí)，由開環(huán)啟動(dòng)回路向閉環(huán)工作回路直接切換的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生著較大的切換電流，嚴(yán)重時(shí)甚至還會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的啟動(dòng)失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種永磁同步電機(jī)的控制方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的永磁同步電機(jī)由開環(huán)啟動(dòng)回路向閉環(huán)工作回路直接切換時(shí)所導(dǎo)致的較大的切換電流以及電機(jī)啟動(dòng)失敗的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種永磁同步電機(jī)的控制方法，其中該永磁同步電機(jī)基于單電流環(huán)輸入來啟動(dòng)，所述方法包括：確定所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)階段的第一時(shí)間的關(guān)于假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定角度；獲取在所述第一時(shí)間下所述轉(zhuǎn)子的關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的實(shí)際角度；計(jì)算所述假定角度和所述實(shí)際角度的第一角度差值，并判斷所述第一角度差值是否在角度差閾值范圍內(nèi)；以及當(dāng)所述第一角度差值在所述角度差閾值范圍內(nèi)時(shí)，判斷第一角度差值符合角度差閾值范圍的第一持續(xù)時(shí)間是否大于時(shí)間閾值；如果所述第一持續(xù)時(shí)間大于所述時(shí)間閾值，則將所述永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。

可選的，所述將所述永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)包括：取消所述假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系對(duì)所述永磁同步電機(jī)的作用并獲取所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；基于所獲取的所述轉(zhuǎn)速來設(shè)置所述永磁同步電機(jī)的參考交軸輸入，以將所述永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。

可選的，如果所述第一角度差值不在所述角度差閾值范圍內(nèi)，該方法還包括：執(zhí)行以下閉環(huán)切入判定步驟：判斷所述啟動(dòng)階段下的第二時(shí)間所對(duì)應(yīng)的第二角度差值是否在所述角度差閾值范圍內(nèi)，和/或判斷所述第二角度差值在所述角度差閾值范圍的第二持續(xù)時(shí)間是否大于所述時(shí)間閾值時(shí)；如果所述第二角度差值仍不在所述角度差閾值范圍內(nèi)、和/或所述第二持續(xù)時(shí)間不大于所述時(shí)間閾值，則迭代統(tǒng)計(jì)所述閉環(huán)切入判定步驟的執(zhí)行次數(shù)；以及當(dāng)所統(tǒng)計(jì)的所述執(zhí)行次數(shù)超過次數(shù)閾值時(shí)，確定存在電機(jī)控制故障。

可選的，如果所述第一角度差值不在所述角度差閾值范圍內(nèi)，該方法還包括：通過調(diào)整所述單電流環(huán)輸入來增大與所述假定角度相關(guān)的假定直軸電流分量和/或降低與所述假定角度相關(guān)的假定交軸電流分量來將所述第一角度差值調(diào)整至所述角度差閾值范圍內(nèi)。

可選的，所述調(diào)整所述單電流環(huán)輸入包括：通過控制電流矢量分配角在所述假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定直軸和假定交軸上的投射來調(diào)整所述單電流環(huán)輸入。

可選的，在所述啟動(dòng)階段保持所述單電流環(huán)輸入所對(duì)應(yīng)的電流矢量幅值相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速的比值恒定。

本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，其中該永磁同步電機(jī)基于單電流環(huán)輸入來啟動(dòng)，所述系統(tǒng)包括：假定角度確定單元，用于確定所述永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)階段的第一時(shí)間的關(guān)于假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定角度；實(shí)際角度獲取單元，用于獲取在所述第一時(shí)間下所述轉(zhuǎn)子的關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的實(shí)際角度；角度差計(jì)算單元，用于計(jì)算所述假定角度和所述實(shí)際角度的第一角度差值；角度判斷單元，用于判斷所述第一角度差值是否在角度差閾值范圍內(nèi)；時(shí)間判斷單元，用于當(dāng)所述第一角度差值在所述角度差閾值范圍內(nèi)時(shí)，判斷第一角度差值在所述角度差閾值范圍內(nèi)的第一持續(xù)時(shí)間是否大于時(shí)間閾值；閉環(huán)切入單元，用于如果所述第一持續(xù)時(shí)間大于所述時(shí)間閾值，則將所述永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。

可選的，所述閉環(huán)切入單元包括：假定消除模塊，用于取消所述假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系對(duì)所述永磁同步電機(jī)的作用；轉(zhuǎn)速獲取模塊，用于獲取所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；閉環(huán)設(shè)置模塊，用于基于所獲取的所述轉(zhuǎn)速來設(shè)置所述永磁同步電機(jī)的參考交軸輸入，以將所述永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。

可選的，所述系統(tǒng)還包括故障分析單元，該故障分析單元包括：判定調(diào)用模塊，用于如果所述第一角度差值不在所述角度差閾值范圍內(nèi)，則執(zhí)行以下閉環(huán)切入判定步驟-判斷所述啟動(dòng)階段下的第二時(shí)間所對(duì)應(yīng)的第二角度差值是否在所述角度差閾值范圍內(nèi)，和/或判斷所述第二角度差值在所述角度差閾值范圍內(nèi)的第二持續(xù)時(shí)間是否大于所述時(shí)間閾值時(shí)；統(tǒng)計(jì)模塊，用于如果所述第二角度差值仍不在所述角度差閾值范圍內(nèi)、和/或所述第二持續(xù)時(shí)間不大于所述時(shí)間閾值，則迭代統(tǒng)計(jì)所述閉環(huán)切入判定步驟的執(zhí)行次數(shù)；故障分析模塊，用于當(dāng)所統(tǒng)計(jì)的所述執(zhí)行次數(shù)超過次數(shù)閾值時(shí)，確定存在電機(jī)控制故障。

可選的，所述系統(tǒng)還包括：角度差調(diào)整單元，用于如果所述第一角度差值不在所述角度差閾值范圍內(nèi)，通過調(diào)整所述單電流環(huán)輸入來增大與所述假定角度相關(guān)的假定直軸電流分量和/或降低與所述假定角度相關(guān)的假定交軸電流分量來將所述第一角度差值調(diào)整至所述角度差閾值范圍內(nèi)。

可選的，所述角度差調(diào)整單元用于通過控制電流矢量分配角在所述假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定直軸和假定交軸上的投射來調(diào)整所述單電流環(huán)輸入。

可選的，所述實(shí)際角度獲取單元通過與位置估計(jì)器的交互來獲取在所述啟動(dòng)階段下所述轉(zhuǎn)子的關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的實(shí)際角度。

另一方面，本發(fā)明提供一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，該指令用于使得機(jī)器執(zhí)行本申請(qǐng)上述永磁同步電機(jī)的控制方法。

通過上述技術(shù)方案，將電機(jī)轉(zhuǎn)子在假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的位置角度差進(jìn)行判斷，如果在第一時(shí)間的第一角度差在角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，繼續(xù)判斷第一角度差值符合角度差閾值范圍的第一持續(xù)時(shí)間是否大于時(shí)間閾值，并僅在第一持續(xù)時(shí)間大于時(shí)間閾值的情況下，才將永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)；由此，在判斷從開環(huán)控制回路切換至閉環(huán)控制回路的位置估計(jì)滿足的同時(shí)還保障了閉環(huán)切入時(shí)刻所估算的轉(zhuǎn)子位置的穩(wěn)定性，能解決因啟動(dòng)階段的電機(jī)負(fù)載過大或變化而導(dǎo)致所估算的轉(zhuǎn)子位置的波動(dòng)和不穩(wěn)定的問題，以提高電機(jī)閉環(huán)切入的穩(wěn)定性和魯棒性。

本發(fā)明實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明實(shí)施例，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法的流程示意圖；

圖2是電機(jī)轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)過程中的位置關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和虛擬旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的示意圖；

圖3是電機(jī)控制系統(tǒng)在實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法時(shí)的原理架構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明又一實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法的流程示意圖；

圖6是應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例的永磁同步電機(jī)控制方法的電機(jī)在負(fù)載較重的工況下將電機(jī)啟動(dòng)至閉環(huán)階段時(shí)的電流波形示意圖；

圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明

401假定角度確定單元402實(shí)際角度獲取單元

403角度差計(jì)算單元404角度判斷單元

405時(shí)間判斷單元406閉環(huán)切入單元

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明實(shí)施例。

參見圖1示出的是本發(fā)明一實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法的流程示意圖，該方法具體包括：

步驟101：基于單電流環(huán)輸入來啟動(dòng)轉(zhuǎn)子；

步驟102：確定永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)階段的第一時(shí)間的關(guān)于假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定角度；

步驟103：獲取在第一時(shí)間下轉(zhuǎn)子的關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的實(shí)際角度；

更具體地，作為示例，可以是借助于位置估計(jì)器來實(shí)現(xiàn)的，例如通過與位置估計(jì)器的交互來獲取該實(shí)際角度。

步驟104：計(jì)算假定角度和實(shí)際角度的第一角度差值；

參照?qǐng)D2，其示出了關(guān)于實(shí)際角度、假定角度和第一角度差值的示意，其中實(shí)線部分所描繪的是假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系、虛線部分所描繪的是實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，以及假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系包含假定直軸d*軸和假定交軸q*軸、實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系具有直軸d軸和交軸q軸，以及在實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系之間所存在的夾角δθ，其中δθ與第一角度差值相關(guān)。在本實(shí)施例中，在輸入的過程中借助了假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系來探測(cè)實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，可以是通過單電流環(huán)輸入至d*軸和q*軸的電流或電壓信號(hào)來完成該過程，例如：輸入d*軸和q*軸的電流id*和iq*，可以使id*在啟動(dòng)過程中保持不變而通過設(shè)置iq*隨著工作頻率的增加而提高并為其設(shè)置限幅值來完成上述過程。

步驟105：判斷第一角度差值是否在角度差閾值范圍內(nèi)；

通過步驟105的實(shí)施，可以檢測(cè)是否第一角度差值、例如δθ在一定的閾值范圍內(nèi)；由此可以確定假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系是否與實(shí)際的坐標(biāo)系之間的貼合或近似貼合，也就是是否滿足較精確的位置估計(jì)的條件。

步驟106：當(dāng)?shù)谝唤嵌炔钪翟诮嵌炔铋撝捣秶鷥?nèi)時(shí)，判斷第一角度差值在角度差閾值范圍內(nèi)的第一持續(xù)時(shí)間是否大于時(shí)間閾值；

可以理解的是，該角度差閾值范圍和時(shí)間閾值都可以是預(yù)設(shè)定的，例如經(jīng)過多次參照實(shí)驗(yàn)所確定的。

作為另一方面的公開和優(yōu)化，在確定第一角度差值不在角度差閾值范圍內(nèi)或相差較遠(yuǎn)時(shí)，可以通過調(diào)整單電流環(huán)輸入來增大假定直軸電流分量id*、或者降低假定交軸電流分量iq*來將第一角度差值調(diào)整至角度差閾值范圍內(nèi)。

步驟107：如果第一持續(xù)時(shí)間大于時(shí)間閾值，則將永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。

需要說明的是，本發(fā)申請(qǐng)的發(fā)明人在實(shí)踐本申請(qǐng)的過程中發(fā)現(xiàn)：利用假定坐標(biāo)系去貼近實(shí)際坐標(biāo)系以估計(jì)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置，也就是縮小實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系之間的夾角；可能在某一時(shí)間點(diǎn)該夾角較小，例如為0或接近于0，但由于啟動(dòng)過程中的其他干擾因素，例如由于電機(jī)所承受的負(fù)載或變化負(fù)載而導(dǎo)致所估計(jì)的假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的角度可能會(huì)存在浮動(dòng)，甚至有可能會(huì)存在較大的浮動(dòng)。在一些情況下，從電機(jī)啟動(dòng)開始轉(zhuǎn)子的速度開始逐漸上升，導(dǎo)致電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，而且在達(dá)到穩(wěn)定值附近時(shí)的頻率波動(dòng)也比較大，以及該波動(dòng)也有可能不只是與負(fù)載相關(guān)，并還可能是與永磁同步電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)本身的配置相關(guān)。

關(guān)于步驟107更具體的執(zhí)行，可以是取消假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系對(duì)永磁同步電機(jī)的作用并獲取轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速；基于所獲取的轉(zhuǎn)速來設(shè)置永磁同步電機(jī)的參考交軸輸入，以將永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。更具體地，如圖3所示，該閉環(huán)切換策略可以觸發(fā)開關(guān)由開環(huán)啟動(dòng)階段(步驟101-106)向閉環(huán)控制階段(步驟107)過渡的時(shí)候進(jìn)行切換。在步驟107所實(shí)施的階段，如圖3所示，q軸電流的給定可以改由閉環(huán)速度系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)器來提供，而d軸電流給定可以等于切換瞬間d*軸電流的給定值，并在閉環(huán)過渡階段逐漸減小至零并保持，或者改為mtpa控制器提供，由此來完成切換過程。

由此，通過本實(shí)施例方法的實(shí)施可以提高電機(jī)閉環(huán)切入的穩(wěn)定性和魯棒性。

參見圖4示出的是本發(fā)明另一實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法的流程示意圖，該方法具體包括：

步驟201：基于單電流環(huán)輸入來啟動(dòng)轉(zhuǎn)子；

步驟202：確定永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)階段的第一時(shí)間的關(guān)于假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定角度；

步驟203：獲取在第一時(shí)間下轉(zhuǎn)子的關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的實(shí)際角度；

步驟204：計(jì)算假定角度和實(shí)際角度的第一角度差值；

步驟205：判斷第一角度差值是否在角度差閾值范圍內(nèi)；

關(guān)于步驟201-205的解釋，可以參照上文實(shí)施例的說明，相同內(nèi)容在此不加以贅述。

步驟206：執(zhí)行以下閉環(huán)切入判定步驟：判斷啟動(dòng)階段下的第二時(shí)間所對(duì)應(yīng)的第二角度差值是否在角度差閾值范圍內(nèi)，和/或判斷第二角度差值在角度差閾值范圍內(nèi)的第二持續(xù)時(shí)間是否大于時(shí)間閾值；

步驟207：如果第二角度差值仍不在角度差閾值范圍內(nèi)、和/或第二持續(xù)時(shí)間不大于時(shí)間閾值，則迭代統(tǒng)計(jì)閉環(huán)切入判定步驟的執(zhí)行次數(shù)；

步驟208：當(dāng)所統(tǒng)計(jì)的執(zhí)行次數(shù)超過次數(shù)閾值時(shí)，確定存在電機(jī)控制故障。

由此，可以在電機(jī)啟動(dòng)無(wú)法切入閉環(huán)工作回路時(shí)，及時(shí)報(bào)警以警示用戶及時(shí)采取相應(yīng)的維護(hù)措施。

作為進(jìn)一步的公開和優(yōu)化，在步驟206和步驟207之間添加調(diào)制單電流環(huán)輸入的操作，由此可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的調(diào)整以增大符合閉環(huán)切入的條件的概率，以增大電機(jī)成功啟動(dòng)運(yùn)行的機(jī)會(huì)；關(guān)于調(diào)制單電流環(huán)輸入的操作，可以參照上文實(shí)施例的描述，相同內(nèi)容在此不加以贅述。

為了使得本申請(qǐng)的技術(shù)方案更易于被公眾所理解，以下將繼續(xù)結(jié)合圖5來對(duì)本發(fā)明一具體實(shí)施例的永磁同步電機(jī)的控制方法進(jìn)行說明。更具體地，該方法包括：

步驟301：is/f單電流環(huán)啟動(dòng)，采用電流內(nèi)環(huán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)。

在該步驟301的實(shí)施過程中，轉(zhuǎn)速給定為斜坡信號(hào)，經(jīng)過積分產(chǎn)生假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq*的給定位置角。保持電流矢量幅值is和轉(zhuǎn)速給定f*比值恒定，經(jīng)過系統(tǒng)運(yùn)算實(shí)時(shí)更新電壓矢量，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)加速旋轉(zhuǎn)，牽引轉(zhuǎn)子平滑啟動(dòng)。d*軸和q*軸的電流給定值分別為iscos(γ)和issin(γ)，γ為電流矢量分配角，在步驟301的實(shí)施過程中，γ可以保持為90度或者其他固定值。作為步驟301進(jìn)一步的公開和優(yōu)化，電流矢量幅值is和轉(zhuǎn)速給定f*比值恒定，f*給定由零逐漸增加，使得is也是逐漸增加，故在開環(huán)啟動(dòng)瞬間電流基本無(wú)沖擊。

并且還需要說明的是，在步驟301中，根據(jù)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩表達(dá)式，可得在假定坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)矩為：

采用is/f控制并且電流矢量完全落在q*軸時(shí)，γ＝90度。根據(jù)力平衡原理，角度δθ隨著負(fù)載的變化而不斷地變化，并達(dá)到平衡，在假定坐標(biāo)系和實(shí)際坐標(biāo)系之間存在一個(gè)角度差，純空載時(shí)轉(zhuǎn)子會(huì)被定位在超前假定坐標(biāo)系90°的位置。由此使得該控制具有轉(zhuǎn)矩-功角自平衡的特性，并能較強(qiáng)地抗負(fù)載擾動(dòng)。

步驟302：姿態(tài)調(diào)整，電機(jī)加速至預(yù)設(shè)的頻率fthd后，檢查dq*坐標(biāo)系的角度θ*與閉環(huán)估計(jì)器輸出的dq坐標(biāo)系θ之間的角度差δθ(δθ＝θ*-θ)。如果δθ＞θthd則減小γ，如果δθ＜-θthd則增加γ，調(diào)整is在dq*坐標(biāo)系兩個(gè)軸上的電流分配，迫使假定坐標(biāo)系向?qū)嶋H坐標(biāo)系靠近，使得dq*坐標(biāo)系和dq坐標(biāo)系之間的差角在θthd以內(nèi)。

在步驟302中，is/f啟動(dòng)達(dá)到頻率fthd后，給定坐標(biāo)系dq*和實(shí)際坐標(biāo)系dq之間還存在著一個(gè)角度差δθ，根據(jù)轉(zhuǎn)矩表達(dá)式和轉(zhuǎn)矩平衡方程，且該角度受到負(fù)載大小的影響。需要將δθ消除后才能平順可靠地切換，dq*和dq之間角度差值的調(diào)整方法可以是改變?chǔ)?，即改變電流給定矢量在d*軸和q*軸的分配。根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩-功角平衡原理可知，如果增加d*軸電流或者減小q*軸電流，則角度差值減小，反之則增加，據(jù)此減小假定坐標(biāo)系和實(shí)際坐標(biāo)系之間的角度差值。

作為步驟302的進(jìn)一步的公開和優(yōu)化，該角度差的調(diào)節(jié)可以是結(jié)合pi環(huán)來完成的，更具體地，可以是將角度差值δθ設(shè)置為pi環(huán)的輸入，并將-γ作為pi環(huán)的輸出。

作為步驟302的進(jìn)一步的公開和優(yōu)化，可以在調(diào)整γ角的同時(shí)逐步減小電流矢量給定，根據(jù)上述永磁同步電機(jī)功角平衡的原理，此時(shí)角度差值也會(huì)減小，并且還能夠有效減小電流在切換閉環(huán)時(shí)的沖擊。

步驟303，通過對(duì)比δθ和θthd，判斷閉環(huán)切入的條件是否滿足以及位置估計(jì)器是否能夠較為精確地觀測(cè)轉(zhuǎn)子位置與轉(zhuǎn)速。如果δθ絕對(duì)值維持tthd1時(shí)間小于θthd，則判定條件滿足，否則繼續(xù)判定。

步驟304，閉環(huán)過渡階段，如果步驟303中的判定滿足閉環(huán)切入條件，則由dq*坐標(biāo)系切入dq坐標(biāo)系，即矢量控制所需角度值改由閉環(huán)位置估計(jì)器提供，由此將電機(jī)切入閉環(huán)控制。

步驟305：故障判定階段，如果大于tthd2時(shí)間未滿足條件，則增加is/f比重新開始電機(jī)啟動(dòng)過程；以及如果連續(xù)三次重啟均未能判定條件滿足，則顯示電機(jī)故障?？梢岳斫獾氖牵瑢?shí)施例中的次數(shù)閾值為三次僅僅用作示例，而不用作對(duì)實(shí)施例范圍的限制。

通過該實(shí)施例方法的實(shí)施，可以提供了一種可實(shí)現(xiàn)無(wú)位置傳感器啟動(dòng)及平滑切換的永磁同步電機(jī)啟動(dòng)方法，并由此克服相關(guān)技術(shù)中永磁同步電機(jī)在無(wú)位置傳感器條件下帶載啟動(dòng)困難和開閉環(huán)切換不平滑的不足，能夠有效減小電流在切換閉環(huán)時(shí)的沖擊，增大電機(jī)成功啟動(dòng)的幾率。

參見圖6所示的實(shí)施例方法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)所獲得的驗(yàn)證結(jié)果，如圖6所示，其顯示的是負(fù)載較重的工況下將電機(jī)啟動(dòng)至閉環(huán)階段時(shí)的電流波形。其中，電流給定的峰值為30a。通過該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：采用本實(shí)施例的整個(gè)過渡過程比較平滑，表明了本實(shí)施例方案在負(fù)載較重的條件下依然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的平緩啟動(dòng)，其驗(yàn)證了本發(fā)明實(shí)施例方案的有效性和可行性。

關(guān)于上文方法實(shí)施例的實(shí)施，可以是借助電控軟件的形式來完成的。有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，該指令用于使得機(jī)器執(zhí)行本申請(qǐng)上述永磁同步電機(jī)的控制方法；以及該機(jī)器可以是單片機(jī)、微型處理器等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一個(gè)(可以是單片機(jī)，芯片等)或處理器(processor)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

參見圖7示出的是本發(fā)明一實(shí)施例的一種永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該永磁同步電機(jī)基于單電流環(huán)輸入來啟動(dòng)，該系統(tǒng)包括假定角度確定單元401、實(shí)際角度獲取單元402、角度差計(jì)算單元403、角度判斷單元404、時(shí)間判斷單元405和閉環(huán)切入單元406，其中假定角度確定單元401可以用于確定永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子在啟動(dòng)階段的第一時(shí)間的關(guān)于假定旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的假定角度；實(shí)際角度獲取單元402可以用于獲取在第一時(shí)間下轉(zhuǎn)子的關(guān)于實(shí)際旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的實(shí)際角度；角度差計(jì)算單元403可以用于計(jì)算假定角度和實(shí)際角度的第一角度差值；角度判斷單元404可以用于判斷第一角度差值是否在角度差閾值范圍內(nèi)；時(shí)間判斷單元405可以用于當(dāng)?shù)谝唤嵌炔钪翟诮嵌炔铋撝捣秶鷥?nèi)時(shí)，判斷第一角度差值符合角度差閾值范圍的第一持續(xù)時(shí)間是否大于時(shí)間閾值；閉環(huán)切入單元406可以用于如果第一持續(xù)時(shí)間大于時(shí)間閾值，則將永磁同步電機(jī)切換至閉環(huán)控制狀態(tài)。

上述系統(tǒng)實(shí)施例可以是作為永磁同步電機(jī)的輔助啟動(dòng)系統(tǒng)而設(shè)置的，關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)的更多技術(shù)細(xì)節(jié)和技術(shù)效果可以參照上文針對(duì)方法實(shí)施例的描述，其方法步驟可以由系統(tǒng)相應(yīng)的單元或模塊來執(zhí)行，處于篇幅考慮在此不加以贅述。

本發(fā)明實(shí)施例還一方面提供一種壓縮機(jī)(未示出)，該壓縮機(jī)中設(shè)置有上述的永磁同步電機(jī)的控制系統(tǒng)，由此使得應(yīng)用有該電機(jī)的壓縮機(jī)也能具有上文實(shí)施例所闡述的技術(shù)方案和技術(shù)效果。

本發(fā)明實(shí)施例還一方面提供一種家用電器，該家用電器可以是電冰箱、空調(diào)等，以及該家用空調(diào)可以配置有上述實(shí)施例所描述的壓縮機(jī)。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明例的可選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明實(shí)施例并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明實(shí)施例的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明實(shí)施例的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明實(shí)施例的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明實(shí)施例所公開的內(nèi)容。