电机及其控制方法、装置、存储介质和计算机程序产品与流程

本发明属于电机控制，具体涉及一种电机的控制方法、装置、电机、存储介质和计算机程序产品，尤其涉及一种永磁同步电机无位置传感器的矢量控制方法、装置、电机、存储介质和计算机程序产品。

背景技术：

1、永磁同步电机凭借高效率、高功率密度、运行平稳等技术优势，在家用电器、工业传动、新能源设备等诸多领域获得了广泛应用。矢量控制（磁场定向控制，foc）作为永磁同步电机的高性能控制方式，通过坐标变换实现磁通电流与转矩电流的解耦调节，可有效降低转矩脉动、提升动态响应速度并优化系统能效，已成为永磁同步电机控制的行业主流技术方案。

2、为降低系统硬件成本、简化电机结构、提升恶劣工况下的运行适应性，无位置传感器控制技术是永磁同步电机驱动领域的重要发展方向。当前主流的无位置传感器矢量控制方案均基于反电动势观测原理实现：通过算法实时估算电机的反电动势信号，再从反电动势中提取转子位置与转速信息，以此构成无传感器的闭环控制系统。

3、然而，现有基于反电动势观测的永磁同步电机无位置传感器矢量控制技术，存在低速启动阶段控制可靠性不足的核心技术问题。具体表现为，电机启动初始阶段转速极低，反电动势幅值随转速同步下降，信号强度微弱且信噪比差，直接导致反电动势观测精度大幅衰减，无法为控制系统提供准确的转子位置与转速反馈，进而引发启动失败、运行抖动、电机反转、运行失步等各类故障，使得现有方案难以同时保障启动可靠性与稳态运行性能，制约了无位置传感器矢量控制技术的应用场景与运行稳定性。

4、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种电机的控制方法、装置、电机、存储介质和计算机程序产品，以解决相关方案中基于反电势观测的永磁同步电机无位置传感器矢量控制，低速启动时反电势微弱导致位置转速估算失准，易出现启动失败、抖动、失步等故障，无法兼顾启动可靠性与稳态性能的问题，达到提升了电机低速启动阶段的运行可靠性，降低切换过程抖动、失步故障概率，同时兼顾电机启动稳定性与正弦波矢量控制的稳态运行性能的效果。

2、本发明提供一种电机的控制方法，包括：在电机启动阶段采用方波控制方式驱动电机运行；在方波控制运行过程中，检测电机的反电动势状态，并获取无位置传感器观测器输出的运行估算参数与电机实际运行参数的误差状态；当所述反电动势状态达到预设可靠观测条件，且所述误差状态达到预设收敛条件时，将电机的控制方式切换为正弦波矢量控制方式。

3、在一些实施方式中，所述预设可靠观测条件为：电机的反电动势大于第一预设值，且反电动势大于第一预设值的状态持续时长大于预设时长。

4、在一些实施方式中，所述预设时长根据电机当前的运行转速动态设定，以覆盖至少两个电机机械周期。

5、在一些实施方式中，所述运行估算参数为无位置传感器观测器估算的电机转速，所述实际运行参数为方波控制下电机的实际转速；所述预设收敛条件为：所述估算的电机转速与所述实际转速的误差小于第二预设值。

6、在一些实施方式中，所述运行估算参数为无位置传感器观测器估算的转子位置，所述实际运行参数为方波控制下电机的实际转子位置；所述预设收敛条件为：所述估算的转子位置与所述实际转子位置的误差小于第三预设值。

7、与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种电机的控制装置，包括：方波驱动单元，被配置为在电机启动阶段采用方波控制方式驱动电机运行；状态检测单元，被配置为在方波控制运行过程中，检测电机的反电动势状态，并获取无位置传感器观测器输出的运行估算参数与电机实际运行参数的误差状态；模式控制单元，被配置为当所述反电动势状态达到预设可靠观测条件，且所述误差状态达到预设收敛条件时，将电机的控制方式切换为正弦波矢量控制方式。

8、与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机的控制装置。

9、与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的电机的控制方法。

10、与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序产品被处理执行时实现上述电机的控制方法的步骤。

11、本发明的方案，在电机启动阶段采用方波控制驱动电机，方波运行期间持续监测电机反电动势状态与无感观测参数的误差状态，仅当反电动势达到可靠观测标准、且参数估算误差收敛至允许范围时，才切换为正弦波矢量控制方式。从而提升了电机低速启动阶段的运行可靠性，减少切换时抖动、失步、启动失败等故障，能够同时兼顾电机启动稳定性与正弦波矢量控制高效低噪的稳态运行性能。

12、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

13、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

1.一种电机的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电机的控制方法，其特征在于，所述预设可靠观测条件为：电机的反电动势大于第一预设值，且反电动势大于第一预设值的状态持续时长大于预设时长。

3.根据权利要求2所述的电机的控制方法，其特征在于，所述预设时长根据电机当前的运行转速动态设定，以覆盖至少两个电机机械周期。

4.根据权利要求1所述的电机的控制方法，其特征在于，所述运行估算参数为无位置传感器观测器估算的电机转速，所述实际运行参数为方波控制下电机的实际转速；所述预设收敛条件为：所述估算的电机转速与所述实际转速的误差小于第二预设值。

5.根据权利要求1所述的电机的控制方法，其特征在于，所述运行估算参数为无位置传感器观测器估算的转子位置，所述实际运行参数为方波控制下电机的实际转子位置；所述预设收敛条件为：所述估算的转子位置与所述实际转子位置的误差小于第三预设值。

6.一种电机的控制装置，其特征在于，包括：

7.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求6所述的电机的控制装置。

8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的电机的控制方法。

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的电机的控制方法的步骤。