[发明专利]用于共振式线性压缩机活塞的控制系统、共振式线性压缩机活塞的控制方法以及共振式线性压缩机

权利要求书

1.一种用于控制共振式线性压缩机(100)的活塞(1)的控制系统，共振式线性压缩机(100)是冷却回路的主要部件，共振式线性压缩机(100)包括至少一个气缸(2)、至少一个端盖(3)、至少一个电机和至少一个弹簧，气缸(2)有效地容纳活塞(1)；

控制系统的特征在于包括至少一个电子控制单元(15)，电子控制单元(15)包括彼此连接的至少一个观测电路(20)和至少一个控制电路(30)；

电子控制单元(15)被电连接至共振式线性压缩机(100)的电机；

观测电路(20)被设置用于测量共振式线性压缩机(100)的电机的至少一个电子参量；

观测电路(20)被设置用于估算共振式线性压缩机(100)的电机的至少一组电子参数和共振式线性压缩机(100)的至少一组机械参数；

观测电路(20)被设置用于根据测量的电子参量以及估算的电子参数组和机械参数组估算并提供用于控制电路(30)的至少一个系统控制参数(Pc)；

控制电路(30)被设置用于根据估算的控制参数(Pc)致动共振式线性压缩机(100)的电机，估算的控制参数(Pc)包括压缩机(100)的活塞(1)的至少一种最大位移(D_MAX)。

2.如权利要求1所述用于共振式线性压缩机(100)的活塞(1)的控制系统，其特征在于估算的控制参数(Pc)进一步包括压缩机(100)的活塞速度(Ve(t))，控制电路(30)根据系统的估算控制参数(Pc)致动共振式线性压缩机(100)的电机。

3.如权利要求1所述用于共振式线性压缩机(100)的活塞(1)的控制系统，其特征在于测量的电子参量是共振式线性压缩机(100)中电机的工作电流值(i_m)。

4.如权利要求1或2所述用于共振式线性压缩机(100)的活塞(1)的控制系统，其特征在于电子参数组是根据共振式线性压缩机(100)的电子数学模型进行计算，线性压缩机(100)的电子数学模型在与电压源串联的RL电路的基础上定义并且通过以下公式计算：

其中：

：电阻电压[V]；

：电感电压[V]；

：电机或FCEM的感生电压[V]；

：馈送电压[V]；

R：压缩机的电机电阻；

L：压缩机(100)的电机电感；

K_MT：电机的作用力和电压常数；

v_e(t)：计算的活塞速度；

i_e(t)：估算或计算的电机电流。

5.如权利要求1或2所述用于共振式线性压缩机(100)的活塞(1)的控制系统，其特征在于机械参数组根据共振式线性压缩机(100)的机械数学模型进行计算，线性压缩机(100)的机械数学模型在质量/弹簧机械系统的基础上根据以下公式定义：

其中：

：电机作用力[N]；

：弹簧作用力[N]；

：阻尼作用力[N]；

：气缸内的气压作用力[N]；

K_MT：电机常数；

K_ML：弹簧常数；

K_AM：第一阻尼常数；

m：可移动部件的质量；

v_e(t)：活塞速度；

d_e(t)：活塞位移；

i_e(t)：电机的计算电流。