[发明专利]空调、系统电机、驱动控制方法、控制系统及存储介质

说明书

本发明属于空调技术领域，公开了一种空调、系统电机、驱动控制方法、控制系统及存储介质，基于扩展卡尔曼滤波的无位置传感采集电机的位置信息；根据空调系统电机驱动算法，利用欧拉离散法、泰勒级数进行离散后，基于模型预测控制策略进行空调电机驱动控制；处理空调电机状态离散化数字信号状态参数及实现空调控制逻辑；对空调电机进行线性、离散处理后应用卡尔曼滤波，基于扩展卡尔曼滤波EKF进行空调电机转子位置的估测计算；对空调控制器外围电路信号进行处理。本发明避免了电机控制中由于多PI控制器存在导致的参数整定困难、交直轴电流耦合及瞬态响应速度较慢等不足。还能应用于空调系统中电机的转速、转矩控制。

技术领域

本发明属于空调技术领域，尤其涉及一种空调、系统电机、驱动控制方法、控制系统及存储介质。

背景技术

目前，传统的空调系统中电机的驱动控制方式多为磁场定向控制(FieldOriented Control，FOC)、直接转矩控制(Direct Torque Control，DTC)等控制方式。但是基于磁场定向控制FOC控制策略是基于多个PI控制器搭建的双闭环控制方式，因此在驱动系统中多个PI环的存在会导致驱动系统中PI环参数整定困难、交直轴电流耦合及瞬态响应速度低等问题。同时，当逆变器进行上下桥臂换相时及电机稳态运行时，直接转矩控制DTC控制策略会存在较大的转矩波动。综上所述，由于模型预测控制策略能够实现电机关键参数的预测结合所建立模型的代价函数进行预测、代价函数评估、反馈校正等环节从而实现电机驱动系统的精确定位与控制，与此同时，结合扩展卡尔曼滤波(Extended KalmanFilter，EKF)实现空调系统电机的基于无位置传感的模型预测空调控制系统的预测控制。但是，基于无位置传感器的空调系统中的永磁同步电机(Permanent Magnet SynchronousMotor，PMSM)、无刷直流电机(Brushless DC Motor，BLDC)在低速启动运行时间段或者在低速运行时，电机的实时状态参数存在着干扰较大，电机检测信号精度较低等问题。

目前空调领域多数为利用直接转矩(DTC)、磁场定向控制策略(FOC)进行风机和压缩机的驱动控制。但是，直接转矩控制由于是通过开关表进行查表控制的一种驱动控制方式，因此会存在着控制脉动较大、瞬态响应速度较差等不足。同时，在传统的磁场定向控制策略当中，PI环的存在会导致PI调节量存在着超调、多PI环参数整定困难等不足。因此，亟需一种新的空调系统电机的驱动控制方法。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有基于磁场定向控制FOC控制策略，在驱动系统中多个PI环的存在会导致驱动系统中PI环参数整定困难、交直轴电流耦合及瞬态响应速度低等问题。同时，当逆变器进行上下桥臂换相时及电机稳态运行时，直接转矩控制DTC控制策略会存在较大的转矩波动。

(2)基于无位置传感器的空调系统中的永磁同步电机(Permanent MagnetSynchronous Motor，PMSM)、无刷直流电机(Brushless DC Motor，BLDC)在低速启动运行时间段或者在低速运行时，电机的实时状态参数存在着干扰较大，电机检测信号精度较低等问题。

(3)直接转矩控制由于是通过开关表进行查表控制的一种驱动控制方式，因此会存在着控制脉动较大、瞬态响应速度较差等不足。

(4)在传统的磁场定向控制策略当中，PI环的存在会导致PI调节量存在着超调、多PI环参数整定困难等不足。