电机控制方法和装置与流程
本发明涉及机电工程技术领域，特别涉及电机控制方法和装置。
背景技术：
磁场定向控制(field-orientedcontrol，foc)是一种对无刷直流电机和永磁同步电机进行高效控制的技术，磁场定向控制可以精确地控制磁场大小和方向，使得电机转矩平稳、噪声小、效率高，并且具有高速的动态响应。在基于磁场定向控制技术控制电机运行的过程中，随着电机转速的提高，电流pi调节器输出的直轴电压和交轴电压会相应增大，但是由于电流pi调节器通常具有限幅机制，保证其所输出的电压值不会超过逆变器所能提供的最高电压，因此当电流pi调节器输出的直轴电压和参考电压接近饱和值后，电流pi调节器的调节余量减小，导致命令转速与估算转速的差值逐渐增大，进而导致电机的效率降低。
申请号为201610877056.4的中国专利申请公开了一种感应电机高速弱磁控制方法，通过电机转速、基速和设定值来确定励磁电流初始值，并通过电压闭环得到弱化系数，进而得到励磁电流给定值，由励磁电流给定值对转矩电流限幅，获得相应的直轴电压和交轴电压，进而根据所获取到的直轴电压和交轴电压来控制电机高速运行。
针对现有的电机控制方法，首先依次经历励磁电流初始值确定、弱化系数计算、励磁电流给定值确定以及转矩电流限幅等多个过程，实现电机高速弱磁控制的过程较为复杂，无法及时跟踪电机转速，进而导致对电机的控制效果较差。
技术实现要素：
本发明实施例提供了电机控制方法和装置，能够提高对电机进行控制的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种电机控制方法，包括：
获取目标电机的命令转速和估算转速，其中，所述命令转速为控制所述目标电机运行所需达到的转速，所述估算转速为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的转速；
将所述命令转速与所述估算转速之差的绝对值确定为转速误差；
检测所述转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值；
如果所述转速误差大于所述转速误差阈值的持续时长大于预设的时长阈值，则执行：
对所述转速误差进行弱磁pi调节获得第一直轴参考电流，其中，所述第一直轴参考电流为负值，且所述第一直轴参考电流与所述转速误差呈负相关；
根据所述第一直轴参考电流，确定第一直轴电压和第一交轴电压；
根据所述第一直轴电压和所述第一交轴电压，控制所述目标电机运行。
在第一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述根据所述第一直轴参考电流确定第一直轴电压和第一交轴电压，包括：
获取所述目标电机的直轴估算电流，其中，所述直轴估算电流为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的直轴电流；
对所述第一直轴参考电流与所述直轴估算电流之差进行pi调节，获得所述第一直轴电压；
根据所述第一直轴电压和预先设定的定子最大电压，通过如下公式计算所述第一交轴电压；
其中，所述vq用于表征所述第一交轴电压，所述vd用于表征所述第一直轴电压，所述vsmax用于表征所述定子最大电压。
在第二种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述根据所述第一直轴电压和所述第一交轴电压，控制所述目标电机运行，包括：
对所述第一直轴电压和所述第一交轴电压进行反park变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
将所述α轴电压和所述β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
根据所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述目标电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述目标电机的转速。
在第三种可能的实现方式中，结合上述第一方面以及第一方面的第一种可能的实现方式和第二种可能的实现方式中的任意一个，在所述检测所述转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值之后，进一步包括：
如果所述转速误差大于所述转速误差阈值的持续时长小于或等于所述时长阈值，则执行：
对所述转速误差进行正常pi调节获得交轴参考电流；
获取所述目标电机的交轴估算电流，其中，所述交轴估算电流为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的交轴电流；
获取所述目标电机的第二直轴参考电流；
获取所述目标电机的直轴估算电流，其中，所述直轴估算电流为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的直轴电流；
对所述交轴参考电流与所述交轴估算电流之差进行pi调节，获得第二交轴电压；
对所述第二直轴参考电流与所述直轴估算电流之差进行pi调节，获得第二直轴电压；
根据所述第二直轴电压和所述第二交轴电压，控制所述目标电机运行。
在第四种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式，所述获取所述目标电机的第二直轴参考电流，包括：
通过最大转矩电流比控制获取所述第二直轴参考电流。
在第五种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式，所述获取所述目标电机的第二直轴参考电流，包括：
设定所述第二直轴参考电流等于零。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电机控制装置，包括：
一个转速获取模块，用于获取目标电机的命令转速和估算转速，其中，所述命令转速为控制所述目标电机运行所需达到的转速，所述估算转速为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的转速；
一个误差计算模块，用于将所述转速获取模块获取到的所述命令转速与所述估算转速之差的绝对值确定为转速误差；
一个误差对比模块，用于检测所述误差计算模块确定出的所述转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值；
一个第一pi调节模块，用于在所述误差对比模块确定所述转速误差大于所述转速误差阈值的持续时长大于预设的时长阈值时，对所述误差计算模块计算出的所述转速误差进行弱磁pi调节获得第一直轴参考电流，其中，所述第一直轴参考电流为负值，且所述第一直轴参考电流与所述转速误差呈负相关；
一个电压转换模块，用于根据所述第一pi调节模块获取到的所述第一直轴参考电流，确定第一直轴电压和第一交轴电压；
一个第一控制模块，用于根据所述电压转换模块获取到的所述第一直轴电压和所述第一交轴电压，控制所述目标电机运行。
在第一种可能的实现方式中，结合上述第二方面，所述电压转换模块包括：
一个电流获取单元，用于获取所述目标电机的直轴估算电流，其中，所述直轴估算电流为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的直轴电流；
一个pi调节单元，用于对所述第一直轴参考电流与所述电流获取单元获取到的所述直轴估算电流之差进行pi调节，获得所述第一直轴电压；
一个电压获取单元，用于根据所述pi调节单元获取到的所述第一直轴电压和预先设定的定子最大电压，通过如下公式计算所述第一交轴电压；
其中，所述vq用于表征所述第一交轴电压，所述vd用于表征所述第一直轴电压，所述vsmax用于表征所述定子最大电压。
在第二种可能的实现方式中，结合上述第二方面，所述第一控制模块包括：
一个电压变换单元，用于对所述第一直轴电压和所述第一交轴电压进行反park变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
一个信号调制单元，用于将所述电压变换单元获取到的所述α轴电压和所述β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
一个转速控制单元，用于根据所述信号调制单元获取到的所述空间矢量脉宽调制信号控制与所述目标电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制所述目标电机的转速。
在第三种可能的实现方式中，结合上述第二方面以及第二方面的第一种可能的实现方式和第二种可能的实现方式中的任意一个，该电机控制装置进一步包括：
一个第二pi调节模块，用于在所述误差对比模块确定所述转速误差大于所述转速误差阈值的持续时长小于或等于所述时长阈值时，对所述转速误差进行正常pi调节获得交轴参考电流；
一个第一电流获取模块，用于获取所述目标电机的交轴估算电流，其中，所述交轴估算电流为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的交轴电流；
一个第二电流获取模块，用于获取所述目标电机的第二直轴参考电流；
一个第三电流获取模块，用于获取所述目标电机的直轴估算电流，其中，所述直轴估算电流为根据所述目标电机的三相电流而估算出的所述目标电机的直轴电流；
一个第三pi调节模块，用于对所述第二pi调节模块获取到的所述交轴参考电流与所述第一电流获取模块获取到的所述交轴估算电流之差进行pi调节，获得第二交轴电压；
一个第四pi调节模块，用于对所述二电流获取模块获取到的所述第二直轴参考电流与所述第三电流获取模块获取到的所述直轴估算电流之差进行pi调节，获得第二直轴电压；
一个第二控制模块，用于根据所述第三pi调节模块获取到的所述第二交轴电压和所述第四pi调节模块获取到的所述第二直轴电压，控制所述目标电机运行。
在第四种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式，所述第二电流获取模块用于通过最大转矩电流比控制获取所述第二直轴参考电流。
在第五种可能的实现方式中，结合上述第三种可能的实现方式，所述第二电流获取模块用于设定所述第二直轴参考电流等于零。
由上述技术方案可知，在获取到目标电机的命令转速和估算转速后，计算命令转速与估算转速之差的绝对值作为转速误差，之后判断转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值，如果转速误差大于转速误差阈值的持续时长大于预先设定的时长阈值，则对转速误差进行pi调节来获得第一直轴参考电流，之后根据第一直轴参考电流确定第一直轴电压和第一交轴电压，进而根据第一直轴电压和第一交轴电压来控制目标电机的运行。当目标电机的转速提高至目标转速无法正常跟踪命令转速时，通过对转速误差进行pi调节获得为负值的第一直轴参考电流，减弱直轴磁场，以进一步提高目标电机转速，实现对目标电机的高速弱磁控制，由于仅需要通过对转速误差进行pi调节来确定第一直轴参考电流，进而根据第一直轴参考电流便可以实现电机的高速弱磁控制，无需其他复杂计算处理，从而可以更加及时地跟踪目标电机的转速，进而提升对目标电机的控制效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种电机控制方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的一种第一直轴电压和第一交轴电压获取方法的流程图；
图3是本发明一个实施例提供的一种电机转速控制方法的流程图；
图4是本发明一个实施例提供的一种按照磁场定向控制方法控制电机运行的方法的流程图；
图5是本发明一个实施例提供的另一种电机控制方法的流程图；
图6是本发明一个实施例提供的一种电机控制过程的示意图；
图7是本发明一个实施例提供的另一种电机控制过程的示意图；
图8是本发明一个实施例提供的一种电机控制装置的示意图；
图9是本发明一个实施例提供的另一种电机控制装置的示意图；
图10是本发明一个实施例提供的又一种电机控制装置的示意图；
图11是本发明一个实施例提供的再一种电机控制装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电机控制方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤101：获取目标电机的命令转速和估算转速，其中，命令转速为控制目标电机运行所需达到的转速，估算转速为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的转速；
步骤102：将命令转速与估算转速之差的绝对值确定为转速误差；
步骤103：检测转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值；
步骤104：如果转速误差大于转速误差阈值的持续时长大于时长阈值，则对转速误差进行弱磁pi调节获得第一直轴参考电流，其中，第一直轴参考电流为负值，且第一直轴参考电流与转速误差呈负相关；
步骤105：根据第一直轴参考电流，确定第一直轴电压和第一交轴电压；
步骤106：根据第一直轴电压和第一交轴电压，控制目标电机运行。
在本发明实施例中，在获取到目标电机的命令转速和估算转速后，计算命令转速与估算转速之差的绝对值作为转速误差，之后判断转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值，如果转速误差大于转速误差阈值的持续时长大于预先设定的时长阈值，则对转速误差进行pi调节来获得第一直轴参考电流，之后根据第一直轴参考电流确定第一直轴电压和第一交轴电压，进而根据第一直轴电压和第一交轴电压来控制目标电机的运行。当目标电机的转速提高至目标转速无法正常跟踪命令转速时，通过对转速误差进行pi调节获得为负值的第一直轴参考电流，减弱直轴磁场，以进一步提高目标电机转速，实现对目标电机的高速弱磁控制，由于仅需要通过对转速误差进行pi调节来确定第一直轴参考电流，进而根据第一直轴参考电流便可以实现电机的高速弱磁控制，无需其他复杂计算处理，从而可以更加及时地跟踪目标电机的转速，进而提升对目标电机的控制效果。
在本发明实施例中，命令转速为控制目标电机运行过程中需要目标电机达到的转速，根据目标电机应用场景的不同命令转速可能是实时改变的，比如在电机启动过程中命令转速是逐渐增大的。估算转速为估算出的目标电机的当前转速，具体可以对目标电机的三相电流进行采样，根据三相电流采样结果来估算目标电机的当前转速。
在本发明实施例中，目标电机带动负载正常运行过程中负载可能会发生变化，负载改变可能会导致转速误差暂时性大于转速误差阈值，当负载均衡后转速误差又会恢复至较小值。为了避免频繁切换对目标电机的控制模式而导致目标电机的转速产生较大的波动，当检测到转速误差大于预先设定的转速误差阈值之后，进一步判断目标电机的转速误差大于转速误差阈值的持续时长是否大于预先设定的时长阈值，如果转速误差大于转速误差阈值的持续时长大于时长阈值，说明长时间出现估算转速远小于命令转速，此时切换至弱磁控制方法来控制目标电机运行，以进一步提高电机的转速。时长阈值可以根据目标电机可能出现的负载波动而灵活确定，比如可以确定时长阈值为5秒、10秒等。
可选地，在图1所示电机控制方法的基础上，在根据第一直轴参考电流确定第一直轴电压和第一交轴电压时，可以首先根据第一直轴参考电流来确定第一直轴电压，进而根据第一直轴电压来确定第一交轴电压。如图2所示，可以通过如下方式来确定第一直轴电压和第一交轴电压：
步骤201：获取目标电机的直轴估算电流，其中，直轴估算电流为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的直轴电流；
步骤202：对第一直轴参考电流与直轴估算电流之差进行pi调节，获得第一直轴电压；
步骤203：根据第一直轴电压和预先设定的定子最大电压，通过如下公式计算第一交轴电压；
其中，vq用于表征第一交轴电压，vd用于表征第一直轴电压，vsmax用于表征定子最大电压。
在本发明实施例中，在确定转速误差大于转速误差阈值的持续时长大于时长阈值后，获取目标电机的直轴估算电流，之后通过对第一直轴参考电流与直轴估算电流之差进行pi调节来获得第一直轴电压，之后将所计算出的第一直轴电压和预先设定的定子最大电压代入上述公式，计算出第一交轴电压。由于直轴估算电流、定子最大电压均是容易获取到的电机运行参数，进而基于第一直轴参考电流、直轴估算电流和定子最大电压，经过ip调节和数学运算便可以确定出第一直轴电压和第一交轴电压，从而可以快速切换至弱磁控制算法对电机进行控制，保证估算转速能够及时跟踪命令转速，提高对电机进行运行控制的准确性。
在本发明实施例中，直轴估算电流为估算出的目标电机的直轴电流，具体可以对目标电机的三相电流进行采样，根据三相电流采样结果来估算目标电机的转子位置，进而根据所估算出的转子位置来确定直轴估算电流。
在本发明实施例中，定子最大电压是目标电机的定子绕组输入端的最大电压，定子最大电压与目标电机的具体规格相关，具体可以根据目标电机的各项参数来确定定子最大电压。
可选地，在图1所示电机控制方法的基础上，可以根据第一直轴电压和第一交轴电压来获得空间矢量脉宽调制信号，进而通过空间矢量脉宽调制信号来控制三相逆变器的开关状态，进而实现对目标电机的转速进行控制。如图3所示，根据第一直轴电压和第一交轴电压控制目标电机运行可以通过如下方式实现：
步骤301：对第一直轴电压和第一交轴电压进行反park变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
步骤302：将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
步骤303：根据空间矢量脉宽调制信号控制与目标电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制目标电机的转速。
在本发明实施例中，在获取到第一直轴电压和第二直轴电压之后，通过反park变换(2d/2s变换)可以实现坐标转换，即将第一直轴电压和第一交轴电压转换为两相静止坐标系中α轴和β轴傻上的α轴电压和β轴电压，之后可以将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制(svpwm)信号，空间矢量脉宽调制信号为具有相应占空比的六路开关信号，从而利用空间矢量脉宽调制信号可以控制三相逆变器的关断和开通，通关控制三相逆变器的关断时间和开通时间，实现对目标电机的转速进行控制。
在本发明实施例中，通过对第一直轴电压和第一交轴电压进行反park变换获得α轴电压和β轴电压，进而根据α轴电压和β轴电压确定空间矢量脉宽调制信号，基于空间矢量脉宽调制信号控制三相逆变器的关断时间和开通时间来控制电机的转速，这样可以保证所确定出空间矢量脉宽调制信号与目标电机的当前运行状态相匹配，进而保证基于空间矢量脉宽调制信号控制目标电机转速的周期性。
可选地，在图1所示电机控制方法的基础上，如果步骤103判断转速误差大于转速误差阈值的持续时长小于或等于时长阈值，则可以按照磁场定向控制方法控制目标电机运行。如图4所示，确定转速误差小于或等于转速误差阈值，或者转速误差大于转速误差阈值的持续时长小于或等于时长阈值时，控制目标电机的方法可以包括如下步骤：
步骤401：对转速误差进行正常pi调节，获得交轴参考电流；
步骤402：获取目标电机的交轴估算电流，其中，交轴估算电流为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的交轴电流；
步骤403：获取目标电机的第二直轴参考电流；
步骤404：获取目标电机的直轴估算电流，其中，直轴估算电流为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的直轴电流；
步骤405：对交轴参考电流与交轴估算电流之差进行pi调节，获得第二交轴电压；
步骤406：对第二直轴参考电流与直轴估算电流之差进行pi调节，获得第二直轴电压；
步骤407：根据第二直轴电压和第二交轴电压，控制目标电机运行。
在本发明实施例中，当检测到命令转速与估算转速之间的转速误差小于或等于转速误差阈值，或者检测到转速误差大于转速误差阈值的持续时长小于或等于时长阈值后，可以获取目标电机的直轴参考电流、直轴估算电流以及交轴参考电流和交轴估算电流，进而通过对交轴参考电流与交轴估算电流之差进行pi调节来获得目标电机的第二交轴电压，并通过对直轴参考电流与直轴估算电流之差进行pi调节来获得目标电机的第二直轴电压，之后便可以根据第二交轴电压和第二直轴电压生成相应的控制信号来控制三相逆变器，从而实现控制目标电机的转速。
在本发明实施例中，当目标电机的估算转速能够正常跟踪命令转速时，采用磁场定向控制方法来闭环控制目标电机，保证通过改变命令转速能够控制目标电机按照设定方式运行，保证电机控制的精确性。
可选地，在图4所示目标电机运行控制方法的基础上，在获取目标电机的第二直轴参考电流时，可以通过最大转矩电流比控制来获取第二直轴参考电流，或者还可以直接将第二直轴参考电流设定为零。
在本发明实施例中，可以通过最大转矩电流比(mtpa)控制来获得第二直轴参考电流，或者还可以直接设定第二直轴参考电流等于零，在实际应用场景中可以灵活选择上述两种方式来获取第二直轴参考电流，从而可以满足不用的电机控制应用场景，保证该电机控制方法具有较强的适用性。
需要说明的是，在上述各个实施例所提供的电机控制方法，以及后续各实施例所提供的电机控制方法和电机控制装置中，直轴即为本领域技术人员所称的d轴，交轴即为本领域技术人员所称的q轴，相应地，直轴参考电流也可以被称为d轴参考电流，直轴估算电流也可以被称为d轴估算电流，直轴电压也可以被称为d轴电压，交轴参考电流也可以被称为q轴参考电流，交轴估算电流也可以被称为q轴估算电流，交轴电压也可以被称为q轴电压。
另外需要说明的是，本发明实施例所提供的电机控制方法可以应用于洗衣机、冰箱、空调等家用电器中电机的控制。
下面结合具体附图，对本发明实施例所提供的电机控制方法作进一步详细说明，如图5所示，该方法可以包括如下步骤：
步骤501：计算命令转速与估算转速的转速误差。
在本发明实施例中，实时获取目标电机的命令转速ω*和估算转速ω，之后根据获取到的命令转速ω*和估算转速ω计算转速误差δω＝|ω*-ω|。
步骤502：判断转速误差是否大于转速误差阈值，如果是，执行步骤503，否则执行步骤510。
在本发明实施例中，在每一次计算出转速误差δω之后，将转速误差δω与预先设定的转速误差阈值δω′进行比较，如果δω＞δω′，说明估算转速已经远低于命令转速，相应地执行步骤503，如果δω≤δω′，说明估算转速ω能够很好地跟踪命令转速ω*，相应地执行步骤510。
步骤503：判断转速误差大于转速误差阈值的持续时长是否大于时长阈值，如果是，执行步骤504，否则执行步骤510。
在本发明实施例中，在判断δω＞δω′时，说明当前时间目标电机的估算转速远低于命令转速，但这可能是目标电机负载改变而临时导致的，为了进一步确定是否确实为电流pi调节器输出的直轴电压和参考电压已经饱和而导致估算转速远低于命令转速，可以判断目标电机保持δω＞δω′状态不中断的持续时长是否大于预先设定的时长阈值，如果目标电机保持δω＞δω′状态不中断的持续时长大于时长阈值，说明是由于电流pi调节器输出的直轴电压和参考电压已经饱和而导致估算转速远低于命令转速，相应地执行步骤504，如果目标电机保持δω＞δω′状态不中断的持续时长小于或等于时长阈值，则为了避免频繁改变目标电机的转速，继续检测后续转速误差δω是否仍然持续大于转速误差阈值δω′，相应地执行步骤510。
步骤504：对转速误差进行弱磁pi调节，获得第一直轴参考电流。
在本发明实施例中，如图6所示，通过对转速误差δω进行弱磁pi调节，获得第一直轴参考电流
步骤505：对第一直轴参考电流与第一直轴估算电流之差进行pi调节，获得第一直轴电压。
在本发明实施例中，根据目标电机的三相电流获得目标电机的第一直轴估算电流id，之后将第一直轴参考电流
步骤506：根据定子最大电压和第一直轴电压，计算第一交轴电压。
在本发明实施例中，在获取第一直轴电压vd之后，根据所获取到的第一直轴电压vd和预先获得的定子最大电压vsmax获得第一交轴电压vq，其中，计算第一交轴电压vq的计算公式为
步骤507：将第一直轴电压和第一交轴电压经过反park变换，获得α轴电压和β轴电压。
在本发明实施例中，通过对第一直轴电压vd和第一交轴电压vq进行反park变换，变换为两相静止坐标系的α轴电压vα和β轴电压vβ。
步骤508：将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号。
在本发明实施例中，在获得α轴电压vα和β轴电压vβ之后，将α轴电压vα和β轴电压vβ生成空间矢量脉宽调制svpwm信号。
步骤509：根据空间矢量脉宽调制信号控制目标电机高速转动，并结束当前流程。
在本发明实施例中，在将α轴电压vα和β轴电压vβ经过svpwm模块调制为六路开关信号，控制三相逆变器的关断和开通，通过控制三相逆变器的关断时间和开通时间，控制目标电机的转速。
步骤510：对转速误差进行正常pi调节，获得交轴参考电流。
在本发明实施例中，如图7所示，通过对转速误差δω进行弱磁pi调节，获得交轴参考电流
步骤511：对交轴参考电流与交轴估算电流之差进行pi调节，获得第二交轴电压。
在本发明实施例中，如图7所示，通过采样目标电机的三相电流iu、iv和iw,通过对三相电流iu、iv和iw进行3s/2s变换(clark变换)可以获得两相静止坐标系下的α轴电流iα和β轴电流iβ，通过对α轴电压vα、β轴电压vβ、α轴电流iα和β轴电流iβ进行磁链估计可以对目标电机的转速和位置进行估计，获得估算转速ω和转子位置θ，进而通过对α轴电流iα、β轴电流iβ和转子位置θ进行2s/2d变换(park变换)获得第二直轴估算电流id和交轴估算电流iq。
在获取到交轴参考电流
步骤512：对第二直轴参考电流与第二直轴估算电流之差进行pi调节，获得第二直轴电压。
在本发明实施例中，如图7所示，通过最大转矩电流比(mtpa)控制获得第二直轴参考电流
步骤513：将第二直轴电压和第二交轴电压经过反park变换，获得α轴电压和β轴电压。
在本发明实施例中，通过对第二直轴电压vd和第二交轴电压vq进行反park变换，变换为两相静止坐标系的α轴电压vα和β轴电压vβ。
步骤514：将α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号。
在本发明实施例中，在获得α轴电压vα和β轴电压vβ之后，将α轴电压vα和β轴电压vβ生成空间矢量脉宽调制svpwm信号。
步骤515：根据空间矢量脉宽调制信号控制目标电机高速转动。
在本发明实施例中，在将α轴电压vα和β轴电压vβ经过svpwm模块调制为六路开关信号，控制三相逆变器的关断和开通，通过控制三相逆变器的关断时间和开通时间，控制目标电机的转速。
如图8所示，本发明实施例提供了一种电机控制装置，包括：
一个转速获取模块801，用于获取目标电机的命令转速和估算转速，其中，命令转速为控制目标电机运行所需达到的转速，估算转速为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的转速；
一个误差计算模块802，用于将转速获取模块801获取到的命令转速与估算转速之差的绝对值确定为转速误差；
一个误差对比模块803，用于检测误差计算模块802确定出的转速误差是否大于预先设定的转速误差阈值；
一个第一pi调节模块804，用于在误差对比模块803确定转速误差大于转速误差阈值的持续时长大于预设的时长阈值时，对误差计算模块802计算出的转速误差进行弱磁pi调节获得第一直轴参考电流，其中，第一直轴参考电流为负值，且第一直轴参考电流与转速误差呈负相关；
一个电压转换模块805，用于根据第一pi调节模块804获取到的第一直轴参考电流，确定第一直轴电压和第一交轴电压；
一个第一控制模块806，用于根据电压转换模块805获取到的第一直轴电压和第一交轴电压，控制目标电机运行。
在本发明实施例中，转速获取模块801可用于执行上述方法实施例中的步骤101，误差计算模块802可用于执行上述方法实施例中的步骤102，误差对比模块803可用于执行上述方法实施例中的步骤103，第一pi调节模块804可用于执行上述方法实施例中的步骤104，电压转换模块805可用于执行上述方法实施例中的步骤105，第一控制模块806可用于执行上述方法实施例中的步骤106。
可选地，在图8所述电机控制装置的基础上，如图9所示，电压转换模块805包括：
一个电流获取单元8051，用于获取目标电机的直轴估算电流，其中，直轴估算电流为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的直轴电流；
一个pi调节单元8052，用于对第一直轴参考电流与电流获取单元8051获取到的直轴估算电流之差进行pi调节，获得第一直轴电压；
一个电压获取单元8053，用于根据pi调节单元8052获取到的第一直轴电压和预先设定的定子最大电压，通过如下公式计算第一交轴电压；
其中，vq用于表征第一交轴电压，vd用于表征第一直轴电压，vsmax用于表征定子最大电压。
在本发明实施例中，电流获取单元8051可用于执行上述方法实施例中的步骤201，pi调节单元8052可用于执行上述方法实施例中的步骤202，电压获取单元8053可用于执行上述方法实施例中的步骤203。
可选地，在图8所述电机控制装置的基础上，如图10所示，第一控制模块806包括：
一个电压变换单元8061，用于对第一直轴电压和第一交轴电压进行反park变换，获得两相静止坐标系下的α轴电压和β轴电压；
一个信号调制单元8062，用于将电压变换单元8061获取到的α轴电压和β轴电压调制为空间矢量脉宽调制信号；
一个转速控制单元8063，用于根据信号调制单元8062获取到的空间矢量脉宽调制信号控制与目标电机相连接的三相逆变器的关断和开通，以控制目标电机的转速。
在本发明实施例中，电压变换单元8061可用于执行上述方法实施例中的步骤301，信号调制单元8062可用于执行上述方法实施例中的步骤302，转速控制单元8063可用于执行上述方法实施例中的步骤303。
可选地，在图8所示电机控制装置的基础上，如图11所示，该电机控制装置进一步包括：
一个第二pi调节模块807，用于在误差对比模块803确定转速误差大于转速误差阈值的持续时长小于或等于时长阈值时，对转速误差进行正常pi调节获得交轴参考电流；
一个第一电流获取模块808，用于获取目标电机的交轴估算电流，其中，交轴估算电流为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的交轴电流；
一个第二电流获取模块809，用于获取目标电机的第二直轴参考电流；
一个第三电流获取模块810，用于获取目标电机的直轴估算电流，其中，直轴估算电流为根据目标电机的三相电流而估算出的目标电机的直轴电流；
一个第三pi调节模块811，用于对第二pi调节模块807获取到的交轴参考电流与第一电流获取模块808获取到的交轴估算电流之差进行pi调节，获得第二交轴电压；
一个第四pi调节模块812，用于对二电流获取模块809获取到的第二直轴参考电流与第三电流获取模块810获取到的直轴估算电流之差进行pi调节，获得第二直轴电压；
一个第二控制模块813，用于根据第三pi调节模块811获取到的第二交轴电压和第四pi调节模块812获取到的第二直轴电压，控制目标电机运行。
在本发明实施例中，第二pi调节模块807可用于执行上述方法实施例中的步骤401，第一电流获取模块808可用于执行上述方法实施例中的步骤402，第二电流获取模块809可用于执行上述方法实施例中的步骤403，第三电流获取模块810可用于执行上述方法实施例中的步骤404，第三pi调节模块811可用于执行上述方法实施例中的步骤405，第四pi调节模块812可用于执行上述方法实施例中的步骤406，第二控制模块813可用于执行上述方法实施例中的步骤407。
可选地，在图11所示电机控制装置的基础上，第二电流获取模块809用于通过最大转矩电流比控制获取第二直轴参考电流，或者第二电流获取模块809用于设定第二直轴参考电流等于零。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电机控制装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，电机控制装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
上述装置内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
以上各实施例中，硬件单元可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件单元可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，fpga或asic)来完成相应操作。硬件单元还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。
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