壓縮機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓縮機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)，其中控制方法包括以下步驟：獲取壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，并根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)；對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)；根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)；根據(jù)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)和前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)生成輸出力矩；對(duì)輸出力矩進(jìn)行電流環(huán)調(diào)節(jié)以生成電機(jī)控制信號(hào)；根據(jù)電機(jī)控制信號(hào)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制。該控制方法對(duì)輸出力矩進(jìn)行前饋補(bǔ)償，能有效地抑制壓縮機(jī)的在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)。
【專利說(shuō)明】壓縮機(jī)的控制方法及控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變頻壓縮機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種壓縮機(jī)的控制方法以及一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著變頻控制技術(shù)的快速發(fā)展和高效節(jié)能概念的推廣，變頻空調(diào)得到迅速地推廣應(yīng)用。其中，變頻空調(diào)通過(guò)改變壓縮機(jī)供電頻率，調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢以達(dá)到控制室溫的目的，具有室溫波動(dòng)小、電能消耗少、舒適度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，市面上高能效的變頻空調(diào)均使用直流變頻壓縮機(jī)，直流變頻壓縮機(jī)內(nèi)部以永磁同步電機(jī)為動(dòng)力核心。其中，2HP以下的直流變頻單缸壓縮機(jī)是主流產(chǎn)品，然而單缸壓縮機(jī)具有不均勻負(fù)載的特點(diǎn)，在空調(diào)矢量控制系統(tǒng)中速度環(huán)帶寬較低，會(huì)導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩跟蹤不上實(shí)際負(fù)載轉(zhuǎn)矩，所以在低頻時(shí)振動(dòng)較大，因此單缸壓縮機(jī)在低頻運(yùn)行時(shí)需要加入力矩補(bǔ)償才能穩(wěn)定運(yùn)行。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，普通的正弦力矩補(bǔ)償需要實(shí)時(shí)在空調(diào)系統(tǒng)中根據(jù)振動(dòng)尋找最佳角度值和最佳幅度值，這需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力去調(diào)試力矩補(bǔ)償，而且補(bǔ)償效果一般；并且在壓縮機(jī)運(yùn)行各個(gè)頻率下只有一個(gè)角度和在同一頻率下只有一個(gè)幅值給定，幅值和角度不能根據(jù)負(fù)載進(jìn)行變化。而在實(shí)際過(guò)程中負(fù)載力矩基波角度和負(fù)載是實(shí)時(shí)變化的，這就導(dǎo)致了力矩補(bǔ)償會(huì)出現(xiàn)過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償狀態(tài)或者補(bǔ)償角度差異較大，導(dǎo)致壓縮機(jī)振動(dòng)較大，從而使得壓縮機(jī)失步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。
[0005]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種壓縮機(jī)的控制方法，該控制方法以速度波動(dòng)作為反饋量，實(shí)時(shí)監(jiān)控速度波動(dòng)，抑制速度波動(dòng)大小，從而使得力矩補(bǔ)償效果達(dá)到最佳，有效地抑制壓縮機(jī)的在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)，具有很好的魯棒性。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出的一種壓縮機(jī)的控制方法，包括以下步驟:獲取所述壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)；對(duì)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)；根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，其中，所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)根據(jù)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)計(jì)算得到；根據(jù)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)和所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)生成輸出力矩；對(duì)所述輸出力矩進(jìn)行電流環(huán)調(diào)節(jié)以生成電機(jī)控制信號(hào)；以及根據(jù)所述電機(jī)控制信號(hào)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行控制。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法，通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以作為反饋量，并根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以及輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)獲得前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，進(jìn)行前饋補(bǔ)償，使得力矩補(bǔ)償效果達(dá)到最佳，從而使壓縮機(jī)在超低頻運(yùn)行時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，很好地抑制了壓縮機(jī)的管路振動(dòng)和壓縮機(jī)振動(dòng)的幅值，為空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供一種新穎的控制方式。并且，該控制方法能夠?qū)崟r(shí)跟蹤負(fù)載力矩角度和負(fù)載力矩幅值，具有快速自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，且與具體壓縮機(jī)的型號(hào)和參數(shù)無(wú)關(guān)，具有很好的移植性和魯棒性，可以廣泛運(yùn)行到各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍廣。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)為基于正弦波的前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。
[0010]并且，可以通過(guò)以下公式計(jì)算所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào):
[0011]Teraiip=Msin ( COt+Θ 0)
[0012]其中，Tcomp為所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，M為所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，為所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，Qtl為所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)進(jìn)一步包括:對(duì)預(yù)設(shè)次機(jī)械周期內(nèi)的絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求和，并對(duì)當(dāng)前求和結(jié)果與前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果對(duì)力矩補(bǔ)償初始角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度；在延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間后，根據(jù)所述比較結(jié)果對(duì)所述初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度進(jìn)行鎖定以獲得所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)進(jìn)一步包括:對(duì)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理后并疊加預(yù)設(shè)閾值以獲得所述壓縮機(jī)中限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值；對(duì)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理后，并通過(guò)所述限幅PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行限幅PI調(diào)節(jié)處理以獲得正弦基波力矩補(bǔ)償幅值；將所述正弦基波力矩補(bǔ)償幅值替代力矩補(bǔ)償初始幅值以獲得所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)。
[0015]其中，所述限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值可以根據(jù)所述壓縮機(jī)的負(fù)載進(jìn)行在線調(diào)整。
[0016]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出的一種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，包括:轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速并對(duì)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋；電流檢測(cè)及轉(zhuǎn)換模塊，用于檢測(cè)所述壓縮機(jī)的三相電流并對(duì)所述三相電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換以獲得直軸電流和交軸電流；速度誤差生成模塊，用于根據(jù)所述壓縮機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速和所述壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)；速度環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)；力矩前饋補(bǔ)償生成模塊，用于根據(jù)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)計(jì)算得到絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)，根據(jù)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)；輸出力矩生成模塊，用于根據(jù)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)和所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)生成輸出力矩；電流誤差生成模塊，用于根據(jù)所述輸出力矩以及所述直軸電流和交軸電流生成電流誤差信號(hào)；電流環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述電流誤差信號(hào)生成電流調(diào)節(jié)信號(hào)；控制模塊，用于根據(jù)所述反饋轉(zhuǎn)速和所述電流調(diào)節(jié)信號(hào)生成電機(jī)控制信號(hào)以對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行控制。
[0017]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，速度誤差生成模塊根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以作為反饋量，力矩前饋補(bǔ)償生成模塊根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以及輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)獲得前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，進(jìn)行前饋補(bǔ)償，能夠使得力矩補(bǔ)償效果達(dá)到最佳，從而使壓縮機(jī)在超低頻運(yùn)行時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，很好地抑制了壓縮機(jī)的管路振動(dòng)和壓縮機(jī)振動(dòng)的幅值，為空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供一種新穎的控制方式。并且，該控制系統(tǒng)同時(shí)還具有快速自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，且與具體壓縮機(jī)的型號(hào)和參數(shù)無(wú)關(guān)，具有很好的移植性和魯棒性，可以廣泛運(yùn)行到各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍廣。
[0018]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)為基于正弦波的前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。
[0019]并且，所述力矩前饋補(bǔ)償生成模塊通過(guò)以下公式計(jì)算所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào):
[0020]Tconip=Msin ( cot+Θ 0)
[0021]其中，Tcomp為所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，M為所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，為所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，Qtl為所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0022]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述力矩前饋補(bǔ)償生成模塊包括:力矩補(bǔ)償角度計(jì)算單元，用于對(duì)預(yù)設(shè)次機(jī)械周期內(nèi)的絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求和，并對(duì)當(dāng)前求和結(jié)果與前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較，以及根據(jù)比較結(jié)果對(duì)力矩補(bǔ)償初始角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度；力矩補(bǔ)償角度鎖定單元，在延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間后所述力矩補(bǔ)償角度鎖定單元根據(jù)所述比較結(jié)果對(duì)所述初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度進(jìn)行鎖定以獲得所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0023]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述力矩前饋補(bǔ)償生成模塊還包括:第一低通濾波器，用于對(duì)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；第二低通濾波器，用于對(duì)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；疊加器和限幅PI調(diào)節(jié)器，所述疊加器用于將預(yù)設(shè)閾值疊加到低通濾波處理后的輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)以獲得所述限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值，所述限幅PI調(diào)節(jié)器對(duì)低通濾波處理后的速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行限幅PI調(diào)節(jié)處理以獲得正弦基波力矩補(bǔ)償幅值，并將所述正弦基波力矩補(bǔ)償幅值替代力矩補(bǔ)償初始幅值以獲得所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)。
[0024]其中，所述限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值可以根據(jù)所述壓縮機(jī)的負(fù)載進(jìn)行在線調(diào)整。
[0025]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0027]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法的流程圖；
[0028]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算力矩補(bǔ)償角度的控制原理圖；
[0029]圖3為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鎖定力矩補(bǔ)償角度的控制原理圖；
[0030]圖4為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算力矩補(bǔ)償幅值的控制原理圖；
[0031]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)的方框圖。
[0032]附圖標(biāo)記:
[0033]轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊10、電流檢測(cè)及轉(zhuǎn)換模塊20、速度誤差生成模塊30、速度環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊40、力矩前饋補(bǔ)償生成模塊50、輸出力矩生成模塊60、電流誤差生成模塊70、電流環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊80和控制模塊90，壓縮機(jī)100，力矩補(bǔ)償角度計(jì)算單元51和力矩補(bǔ)償角度鎖定單元52，第一低通濾波器53、第二低通濾波器54、疊加器55和限幅PI調(diào)節(jié)器56?！揪唧w實(shí)施方式】
[0034]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0035]下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0036]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。
[0037]參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例中的一些特定實(shí)施方式，來(lái)表示實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的實(shí)施例包括落入所附加權(quán)利要求書(shū)的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0038]下面參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法以及控制系統(tǒng)。
[0039]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法的流程圖。如圖1所示，該壓縮機(jī)的控制方法包括以下步驟:
[0040]S1，獲取壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，并根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)號(hào)。
[0041]S2，對(duì)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)。
[0042]S3，根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。其中，絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)根據(jù)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)計(jì)算得到，即速度誤差脈動(dòng)信號(hào)的絕對(duì)值。
[0043]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)為基于正弦波的前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。并且，可以通過(guò)以下公式計(jì)算該前饋力矩補(bǔ)償信號(hào):
[0044]Tcomp=Msin ( on+Θ 0)
[0045]其中，Iramp為前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，M為力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，9 ^為力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0046]具體地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)進(jìn)一步包括:[0047]S31，對(duì)預(yù)設(shè)次機(jī)械周期內(nèi)的絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求和，并對(duì)當(dāng)前求和結(jié)果與前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較。
[0048]S32，根據(jù)比較結(jié)果對(duì)力矩補(bǔ)償初始角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度。
[0049]在本發(fā)明的一個(gè)示例中，如圖2所示，先對(duì)計(jì)算初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度的輸入輸出量作以下說(shuō)明:
[0050]絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)absolute Speed error等于目標(biāo)轉(zhuǎn)速減去反饋轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值，cyclel為每I機(jī)械周期觸發(fā)脈沖,cyclelO為每10機(jī)械周期觸發(fā)脈沖,Delay為力矩補(bǔ)償使能后延時(shí)300個(gè)機(jī)械周期,初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度估計(jì)準(zhǔn)確后使能。TRQenable為力矩補(bǔ)償使能；anglefixed為角度固定使能；error為N次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)求和結(jié)果與N-1次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)求和結(jié)果比較之差；C0MPANGLE為力矩補(bǔ)償角度。
[0051]在本示例中，在對(duì)每I次或者每10次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)求和后(由Delay決定是I次或10次)，N次求和結(jié)果與N-1求和結(jié)果相減，如果error>0,則觸發(fā)計(jì)數(shù)器counter,連續(xù)2次，則計(jì)數(shù)器counter清0，鎖存器BIT_LATCH中OUT輸出1，如果此時(shí)還是連續(xù)2次error>0，BIT_LATCH中OUT輸出O ;在力矩補(bǔ)償使能和anglef ixed至O后，計(jì)數(shù)器counter2 一直疊加，其中疊加值IN由BIT_LATCH中OUT判斷，當(dāng)OUT=O時(shí)，疊加正角度(5度或I度由Delay控制)，當(dāng)OUT=I時(shí)，疊加負(fù)角度(_5度或-1度由Delay控制)。壓縮機(jī)的力矩補(bǔ)償在角度正確時(shí)，周期速度脈動(dòng)之和最小，隨著角度增加或減少呈現(xiàn)斜坡上升趨勢(shì)，這樣如果當(dāng)前增加角度后每周期絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和變大，證明尋找最佳角度方向錯(cuò)誤，增加角度改為減少角度，如絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和還是變大，減少角度改為增加角度。如此循環(huán)，可以得到初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度C0MPANGLE ( θ 0)0
[0052]S33，在延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間后，根據(jù)比較結(jié)果對(duì)初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度進(jìn)行鎖定以獲得力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0053]如圖3所示，對(duì)計(jì)算力矩補(bǔ)償角度信號(hào)的輸入輸出量作以下說(shuō)明:
[0054]CYCLE10為每10機(jī)械周期觸發(fā)一次，absolute Speed error為絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)，CYCLEl為每I機(jī)械周期觸發(fā)一次，speedref change為目標(biāo)速度參考值改變脈沖，Trqchange為每100周期力矩參考的變化值絕對(duì)值，error為N次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)求和結(jié)果與N-1次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)求和結(jié)果比較之差，delay為力矩補(bǔ)償使能后延時(shí)300個(gè)機(jī)械周期，初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度估計(jì)準(zhǔn)確后使能。
[0055]在延時(shí)一段時(shí)間后delay，速度誤差已經(jīng)降到一個(gè)比較理想值，分析當(dāng)N_2次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和〈N-1次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和〈N次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，最佳補(bǔ)償角度在其附近來(lái)回波動(dòng)，如此重復(fù)20后固定補(bǔ)償角度，此時(shí)補(bǔ)償角度為最終補(bǔ)償角度，即為力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0056]其中，在速度波動(dòng)時(shí)，每一周期檢測(cè)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)的峰值，與100r/min比較，大于100轉(zhuǎn)使能計(jì)數(shù)器counterl,如果10周期內(nèi)有8次大于100r/min的峰值,則角度不固定；在負(fù)載波動(dòng)時(shí)，每100周期力矩參考的變化值絕對(duì)值Trqchange大于0.5A時(shí)，角度不固定；在速度參考值改變時(shí)，角度不固定。
[0057]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)進(jìn)一步包括:
[0058]S31’，對(duì)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理后并疊加預(yù)設(shè)閾值以獲得壓縮機(jī)中限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值；
[0059]S32’，對(duì)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理后，并通過(guò)限幅PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行限幅PI調(diào)節(jié)處理以獲得正弦基波力矩補(bǔ)償幅值；
[0060]S33’，將正弦基波力矩補(bǔ)償幅值替代力矩補(bǔ)償初始幅值以獲得力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)。
[0061]具體而言，如圖4所示，對(duì)計(jì)算力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)的輸入輸出量作以下說(shuō)明:
[0062]絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)absolute Speed error等于目標(biāo)轉(zhuǎn)速減去反饋轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值，Ml為力矩補(bǔ)償初始幅值，設(shè)置較小，一般在0.5A左右；rot0arangle為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，C0MPANGLE為力矩補(bǔ)償角度，Trqref為速度環(huán)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)；CYCLE100為壓縮機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)100轉(zhuǎn)后輸出脈沖；Delay為力矩補(bǔ)償使能后延時(shí)300個(gè)機(jī)械周期,初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度估計(jì)準(zhǔn)確后使能；Tem為最終輸出電磁力矩；M為最終輸出力矩補(bǔ)償幅值；THETA為正弦角度值rotarangle+COMPANGLE ；Trqchange為每100周期力矩參考的變化值絕對(duì)值 。
[0063]其中，力矩補(bǔ)償最開(kāi)始的幅值是M1，通過(guò)Delay延時(shí)后選中通過(guò)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)absolute Speed error作為反饋量，經(jīng)過(guò)低通濾波器和限幅PI調(diào)節(jié)器處理后得到正弦基波力矩補(bǔ)償幅值M2替代初始幅值Ml，并且，Trqref通過(guò)低通濾波后疊加0.5A的限制幅值后得到限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值M2，與此同時(shí)找到Tem的最小值，若比O小，通過(guò)計(jì)數(shù)器counter逐步減小限幅值M2，將Tem的最小值限制在O附近。同時(shí)通過(guò)檢測(cè)每CYCLE100周期脈沖的Trqref峰值，得到每100周期力矩參考的變化情況，如果參考力矩變重了 0.5A，則計(jì)數(shù)器counter清O,幅值限制被放開(kāi)。如此循環(huán)直至負(fù)載穩(wěn)定。
[0064]S4，根據(jù)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)和前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)生成輸出力矩。
[0065]其中，通過(guò)以下公式計(jì)算Tem和M2 :
[0066]O ( Tem=Trqref+Tcomp, M2=Trqref+0.5-counter
[0067]這樣，就使力矩補(bǔ)償可以較好地補(bǔ)償?shù)轿?，幅值大小可以隨著負(fù)載實(shí)時(shí)在線調(diào)整。即言，限幅PI調(diào)整器的限幅值M2可以根據(jù)壓縮機(jī)的負(fù)載情況進(jìn)行在線調(diào)整。
[0068]S5，對(duì)輸出力矩進(jìn)行電流環(huán)調(diào)節(jié)以生成電機(jī)控制信號(hào)。
[0069]具體地說(shuō)，對(duì)檢測(cè)到的壓縮機(jī)的三相電流進(jìn)行Clarke坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和Park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得直軸電流id和交軸電流iq，電流環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊根據(jù)直軸電流id和交軸電流iq對(duì)輸出力矩Tem進(jìn)行電流調(diào)節(jié)以生成電流調(diào)節(jié)信號(hào)，空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM模塊根據(jù)輸入的電流調(diào)節(jié)信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出三路脈寬調(diào)制信號(hào)至IPM模塊，最后IPM模塊輸出電機(jī)控制信號(hào)。
[0070]S6，根據(jù)電機(jī)控制信號(hào)對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行控制。
[0071]也就是說(shuō),在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，速度環(huán)的輸出負(fù)載力矩參考Trqref時(shí)增加一個(gè)前饋正弦波力矩補(bǔ)償信號(hào)Tramp=Msin (?t+θ。)，其中，Θ。角度隨著每次機(jī)械周期增加5度，先設(shè)定一個(gè)較小的初始幅值Μ1，同時(shí)對(duì)每I次機(jī)械周期絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)absolute Speed error求和,將當(dāng)前求和結(jié)果和前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較,如果當(dāng)前每周期絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和變大，則Qtl改為每周期減小5度，反之則繼續(xù)增加5度。如果絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和還是變大，將減少5度改為增加5度。如此循環(huán)，可以得到初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度C0MPANGLE( Θ J。并且，在延時(shí)一段時(shí)間后的Θ ^改為每10周期減小或增加I度，同時(shí)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和由I次機(jī)械周期改為10次機(jī)械誤差周期之和。此時(shí)壓縮機(jī)的速度波動(dòng)快速下降，但是由于角度Qtl是一個(gè)不穩(wěn)定分量，所以壓縮機(jī)的振動(dòng)會(huì)時(shí)大時(shí)小，但總體速度脈動(dòng)會(huì)在一個(gè)較低的范圍。分析當(dāng)N-2次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和〈N-1次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和〈N次絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，最佳補(bǔ)償角度在其附近來(lái)回波動(dòng)，如此重復(fù)幾次后固定補(bǔ)償角度，此時(shí)補(bǔ)償角度為最終補(bǔ)償角度，即為力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。其中，如果速度波動(dòng)或者負(fù)載波動(dòng)超過(guò)一定范圍或者目標(biāo)速度指令改變時(shí)，補(bǔ)償角度不固定。
[0072]以絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)作為反饋量經(jīng)過(guò)低通濾波器和限幅PI調(diào)節(jié)器處理后得到正弦基波力矩補(bǔ)償幅值M2以替代初始幅值M1，其中限幅PI調(diào)整器的限幅值后續(xù)可以根據(jù)負(fù)載情況進(jìn)行在線調(diào)整。并且，限幅PI調(diào)節(jié)器中的限幅值為低通濾波后的力矩參考值加固定值例如0.5A，此外如果最終輸出力矩Tem的最小值小于0，將輸出力矩Tem的最小值限制在O附近，并在負(fù)載增加時(shí)放開(kāi)限制。
[0073]在本實(shí)施例中，通過(guò)檢測(cè)機(jī)械周期絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和的方法來(lái)判定增加角度或減少角度方向，使補(bǔ)償角度的波動(dòng)在速度誤差較小區(qū)間內(nèi)進(jìn)行。
[0074]因此說(shuō)，本發(fā)明的控制方法是逐步自適應(yīng)控制，無(wú)需知道壓縮機(jī)的型號(hào)和參數(shù)，針對(duì)任何壓縮機(jī)都可以使用，步驟簡(jiǎn)單實(shí)用。根據(jù)檢測(cè)到的機(jī)械周期絕對(duì)誤差速度脈動(dòng)信號(hào)之和，通過(guò)初步正弦基波補(bǔ)償時(shí)角度自動(dòng)疊加尋找機(jī)械周期絕對(duì)誤差速度脈動(dòng)信號(hào)最小點(diǎn)，并且通過(guò)改變疊加角度大小方式進(jìn)一步精確控制，最后將補(bǔ)償角度固定在最佳值，同時(shí)補(bǔ)償幅值也實(shí)時(shí)通過(guò)負(fù)載在線調(diào)整，最終達(dá)到最佳基波力矩控制。
[0075]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制方法，通過(guò)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以作為反饋量，并根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以及輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)獲得前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，進(jìn)行前饋補(bǔ)償，使得力矩補(bǔ)償效果達(dá)到最佳，從而使壓縮機(jī)在超低頻運(yùn)行時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，很好地抑制了壓縮機(jī)的管路振動(dòng)和壓縮機(jī)振動(dòng)的幅值，為空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供一種新穎的控制方式。并且，該控制方法能夠?qū)崟r(shí)跟蹤負(fù)載力矩角度和負(fù)載力矩幅值，具有快速自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，且與具體壓縮機(jī)的型號(hào)和參數(shù)無(wú)關(guān)，具有很好的移植性和魯棒性，可以廣泛運(yùn)行到各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍廣。
[0076]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)的方框圖。如圖5所示，該壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊10、電流檢測(cè)及轉(zhuǎn)換模塊20、速度誤差生成模塊30、速度環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊40、力矩前饋補(bǔ)償生成模塊50、輸出力矩生成模塊60、電流誤差生成模塊70、電流環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊80和控制模塊90。
[0077]其中，轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊10用于檢測(cè)壓縮機(jī)100的轉(zhuǎn)速并對(duì)壓縮機(jī)100的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋。電流檢測(cè)及轉(zhuǎn)換模塊20用于檢測(cè)壓縮機(jī)100的三相電流并對(duì)三相電流進(jìn)行Clarke坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和Park坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以獲得直軸電流id和交軸電流iq。速度誤差生成模塊30用于根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊10反饋回來(lái)的壓縮機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速speed feedback和壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速speedref生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)。速度環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊40用于對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)Trqref ;力矩前饋補(bǔ)償生成模塊50用于根據(jù)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)計(jì)算得到絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)，根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)Trqref生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)Tcomp。輸出力矩生成模塊60用于根據(jù)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)Trqref和前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)Tcomp生成輸出力矩Tem,電流誤差生成模塊70用于根據(jù)輸出力矩Tem以及直軸電流id和交軸電流iq生成電流誤差信號(hào)，電流環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊80用于根據(jù)電流誤差信號(hào)生成電流調(diào)節(jié)信號(hào)?？刂颇K90用于根據(jù)反饋轉(zhuǎn)速和電流調(diào)節(jié)信號(hào)生成電機(jī)控制信號(hào)以對(duì)壓縮機(jī)100進(jìn)行控制，其中，空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM模塊根據(jù)輸入的電流調(diào)節(jié)信號(hào)和反饋轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出三路脈寬調(diào)制信號(hào)至IPM模塊，最后IPM模塊輸出電機(jī)控制信號(hào)。
[0078]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)Tcomp為基于正弦波的前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。 [0079]并且，力矩前饋補(bǔ)償生成模塊50通過(guò)以下公式計(jì)算前饋力矩補(bǔ)償信號(hào):
[0080]Tconip=Msin ( cot+Θ 0)
[0081]其中，Tcomp為前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，M為力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，9 ^為力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0082]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖5所示，力矩前饋補(bǔ)償生成模塊50包括力矩補(bǔ)償角度計(jì)算單元51和力矩補(bǔ)償角度鎖定單元52，力矩補(bǔ)償角度計(jì)算單元51用于對(duì)預(yù)設(shè)次機(jī)械周期內(nèi)的絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求和，并對(duì)當(dāng)前求和結(jié)果與前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較，以及根據(jù)比較結(jié)果對(duì)力矩補(bǔ)償初始角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度；在延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間后力矩補(bǔ)償角度鎖定單元52根據(jù)比較結(jié)果對(duì)初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度進(jìn)行鎖定以獲得力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
[0083]并且，如圖4所示，力矩前饋補(bǔ)償生成模塊50還包括第一低通濾波器53、第二低通濾波器54、疊加器55和限幅PI調(diào)節(jié)器56。第一低通濾波器53用于對(duì)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；第二低通濾波器54用于對(duì)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理；疊加器55用于將預(yù)設(shè)閾值疊加到低通濾波處理后的輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)以獲得限幅PI調(diào)節(jié)器56的限幅值，限幅PI調(diào)節(jié)器56對(duì)低通濾波處理后的速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行限幅PI調(diào)節(jié)處理以獲得正弦基波力矩補(bǔ)償幅值，并將正弦基波力矩補(bǔ)償幅值替代力矩補(bǔ)償初始幅值以獲得力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)。
[0084]其中，限幅PI調(diào)節(jié)器56的限幅值可以根據(jù)所述壓縮機(jī)的負(fù)載進(jìn)行在線調(diào)整。
[0085]在本發(fā)明的實(shí)施例中，在框圖中使用的各個(gè)模塊，可以通過(guò)使用偽代碼描述各個(gè)模塊功能如下:
[0086]Lim模塊:限制輸出幅值。
[0087]IF (input<=LIMIT_M)then 0UTPUT=LIMIT_M
[0088]IF(input=>LIMIT_P)then 0UTPUT=LIMIT_P
[0089]counter模塊:每次使能Enable,輸出疊加IN值一次。
[0090]IF(RESET==1)0UT=0
[0091]ELSE IF(ENABLE==I)OUT (n) =OUT(n-1)+IN
[0092]Peak_detect模塊:每次使能Reset,輸出IN的峰值。
[0093]IF (RESET==I){0UT=max max=rval}
[0094]ELSE IF(IN>=max)max=IN
[0095]BIT_LATCH 模塊:SET 上升沿觸發(fā)，OUT=I ；RESET 上升沿觸發(fā)，OUT=O0
[0096]IF (positive edge (Otol) transition on RESET)then OUT=O
[0097]ELSE IF (positive edge (Otol) transition on SET)then OUT=I[0098]ELSE no change on OUT
[0099]本發(fā)明的控制系統(tǒng)是針對(duì)壓縮機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)較大且容易失步等問(wèn)題從而在矢量控制系統(tǒng)中加入自動(dòng)力矩補(bǔ)償前饋控制，力矩補(bǔ)償為前饋控制，是基于正弦波基波補(bǔ)償方式實(shí)現(xiàn)，其中通過(guò)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)之和求出自動(dòng)力矩補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償角度，通過(guò)輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)自動(dòng)控制壓縮機(jī)的正弦值幅值，從而使壓縮機(jī)在超低頻運(yùn)行時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0100]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，速度誤差生成模塊根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以作為反饋量，力矩前饋補(bǔ)償生成模塊根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)以及輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)獲得前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，進(jìn)行前饋補(bǔ)償，能夠使得力矩補(bǔ)償效果達(dá)到最佳，從而使壓縮機(jī)在超低頻運(yùn)行時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，很好地抑制了壓縮機(jī)的管路振動(dòng)和壓縮機(jī)振動(dòng)的幅值，為空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供一種新穎的控制方式。并且，該控制系統(tǒng)同時(shí)還具有快速自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，且與具體壓縮機(jī)的型號(hào)和參數(shù)無(wú)關(guān)，具有很好的移植性和魯棒性，可以廣泛運(yùn)行到各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)中，應(yīng)用范圍廣。
[0101]流程圖中或在此以其他方式描述的任何過(guò)程或方法描述可以被理解為，表示包括一個(gè)或更多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)特定邏輯功能或過(guò)程的步驟的可執(zhí)行指令的代碼的模塊、片段或部分，并且本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的范圍包括另外的實(shí)現(xiàn)，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據(jù)所涉及的功能按基本同時(shí)的方式或按相反的順序，來(lái)執(zhí)行功能，這應(yīng)被本發(fā)明的實(shí)施例所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員所理解。
[0102]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實(shí)現(xiàn)在任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說(shuō)明書(shū)而言，"計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)"可以是任何可以包含、存儲(chǔ)、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的裝置。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下:具有一個(gè)或多個(gè)布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計(jì)算機(jī)盤盒(磁裝置)，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)，只讀存儲(chǔ)器(R0M)，可擦除可編輯只讀存儲(chǔ)器(EPR0M或閃速存儲(chǔ)器)，光纖裝置，以及便攜式光盤只讀存儲(chǔ)器(⑶ROM)。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因?yàn)榭梢岳缤ㄟ^(guò)對(duì)紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描，接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時(shí)以其他合適方式進(jìn)行處理來(lái)以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。
[0103]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中，多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，如果用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，和在另一實(shí)施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn):具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等。
[0104]本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。[0105]此外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0106]上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。
[0107]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0108]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
【權(quán)利要求】
1.一種壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲取所述壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速，并根據(jù)所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所述反饋轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)； 對(duì)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)； 根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，其中，所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)根據(jù)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)計(jì)算得到； 根據(jù)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)和所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)生成輸出力矩； 對(duì)所述輸出力矩進(jìn)行電流環(huán)調(diào)節(jié)以生成電機(jī)控制信號(hào)；以及 根據(jù)所述電機(jī)控制信號(hào)對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)為基于正弦波的前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，通過(guò)以下公式計(jì)算所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào):
Tcomp=Msin (ω?+θ0) 其中，Tramp為所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，M為所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，為所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，Qtl為所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)進(jìn)一步包括: 對(duì)預(yù)設(shè)次機(jī)械周期內(nèi)的絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求和，并對(duì)當(dāng)前求和結(jié)果與前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較； 根據(jù)比較結(jié)果對(duì)力矩補(bǔ)償初始角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度； 在延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間后，根據(jù)所述比較結(jié)果對(duì)所述初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度進(jìn)行鎖定以獲得所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)進(jìn)一步包括: 對(duì)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理后并疊加預(yù)設(shè)閾值以獲得所述壓縮機(jī)中限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值； 對(duì)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理后，并通過(guò)所述限幅PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行限幅PI調(diào)節(jié)處理以獲得正弦基波力矩補(bǔ)償幅值； 將所述正弦基波力矩補(bǔ)償幅值替代力矩補(bǔ)償初始幅值以獲得所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)的控制方法，其特征在于，所述限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值根據(jù)所述壓縮機(jī)的負(fù)載進(jìn)行在線調(diào)整。
7. —種壓縮機(jī)的控制系統(tǒng),其特征在于,包括: 轉(zhuǎn)速檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速并對(duì)所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋； 電流檢測(cè)及轉(zhuǎn)換模塊，用于檢測(cè)所述壓縮機(jī)的三相電流并對(duì)所述三相電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換以獲得直軸電流和交軸電流； 速度誤差生成模塊，用于根據(jù)所述壓縮機(jī)的反饋轉(zhuǎn)速和所述壓縮機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速生成速度誤差脈動(dòng)信號(hào)； 速度環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊，用于對(duì)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行速度環(huán)調(diào)節(jié)以生成輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)； 力矩前饋補(bǔ)償生成模塊，用于根據(jù)所述速度誤差脈動(dòng)信號(hào)計(jì)算得到絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)，根據(jù)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)生成力矩補(bǔ)償角度信號(hào)，并根據(jù)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)和所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)生成力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，以及根據(jù)所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)和所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)生成前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)； 輸出力矩生成模塊，用于根據(jù)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)和所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)生成輸出力矩； 電流誤差生成模塊，用于根據(jù)所述輸出力矩以及所述直軸電流和交軸電流生成電流誤差?目號(hào); 電流環(huán)PID調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述電流誤差信號(hào)生成電流調(diào)節(jié)信號(hào)； 控制模塊，用于根據(jù)所述反饋轉(zhuǎn)速和所述電流調(diào)節(jié)信號(hào)生成電機(jī)控制信號(hào)以對(duì)所述壓縮機(jī)進(jìn)行控制。
8.如權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)為基于正弦波的前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述力矩前饋補(bǔ)償生成模塊通過(guò)以下公式計(jì)算所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào):
Tcomp=Msin (ω?+θ0). 其中，Tramp為所述前饋力矩補(bǔ)償信號(hào)，M為所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)，為所述壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)角度，Qtl為所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
10.如權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述力矩前饋補(bǔ)償生成模塊包括: 力矩補(bǔ)償角度計(jì)算單元，用于對(duì)預(yù)設(shè)次機(jī)械周期內(nèi)的絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行求和，并對(duì)當(dāng)前求和結(jié)果與前一次求和結(jié)果進(jìn)行比較，以及根據(jù)比較結(jié)果對(duì)力矩補(bǔ)償初始角度進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度； 力矩補(bǔ)償角度鎖定單元，在延時(shí)預(yù)設(shè)時(shí)間后所述力矩補(bǔ)償角度鎖定單元根據(jù)所述比較結(jié)果對(duì)所述初步不穩(wěn)定補(bǔ)償角度進(jìn)行鎖定以獲得所述力矩補(bǔ)償角度信號(hào)。
11.如權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述力矩前饋補(bǔ)償生成模塊還包括: 第一低通濾波器，用于對(duì)所述絕對(duì)速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理； 第二低通濾波器，用于對(duì)所述輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理； 疊加器和限幅PI調(diào)節(jié)器，所述疊加器用于將預(yù)設(shè)閾值疊加到低通濾波處理后的輸出負(fù)載力矩參考信號(hào)以獲得所述限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值，所述限幅PI調(diào)節(jié)器對(duì)低通濾波處理后的速度誤差脈動(dòng)信號(hào)進(jìn)行限幅PI調(diào)節(jié)處理以獲得正弦基波力矩補(bǔ)償幅值，并將所述正弦基波力矩補(bǔ)償幅值替代力矩補(bǔ)償初始幅值以獲得所述力矩補(bǔ)償幅值信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述限幅PI調(diào)節(jié)器的限幅值根據(jù)所述壓縮機(jī)的負(fù)載進(jìn)行在線調(diào)整。
【文檔編號(hào)】F04B49/06GK103470483SQ201310409282
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】宋萬(wàn)杰 申請(qǐng)人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司