一种控制压缩机运行状态的方法和装置与流程

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种控制压缩机运行状态的方法和装置。

背景技术：

近年来，永磁同步直流电机驱动技术在变频冰箱上得到了广泛的应用。压缩机系统在闭环下由电流环、位置环和速度环构成，其中，速度环是影响系统稳定性的重要因素，因此，在压缩机运行过程中，如何通过调整速度环比例增益参数控制压缩机运行状态是技术人员一直关心的问题。

目前，一般采用人为试凑的方法调整速度环比例增益参数，进而控制压缩机的运行状态。例如，技术人员将确定的速度环比例增益参数输入压缩机，以使压缩机按照输入的速度环比例增益参数调整运行状态，技术人员根据压缩机的运行状态确定新的速度环比例增益参数，以此类推，直到压缩机达到速度命令值并稳定运行。

但是，人为试凑法进行一次调整需要较长的时间。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种控制压缩机运行状态的方法和装置，能够缩短速度环比例增益参数的调整时间。

第一方面，本发明实施例提供了一种控制压缩机运行状态的方法，创建模糊控制查询表，所述模糊控制查询表包括至少一个速度误差值、速度误差变化率值以及调整值三者的对应关系；还包括：

确定压缩机运行过程中形成的当前速度误差值；

根据所述当前速度误差值，确定在预设的时间周期内的当前速度误差变化率值；

在所述模糊控制查询表中查找与所述当前速度误差值及所述当前速度误差变化率值相对应的当前调整值；

利用所述当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整；

利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态。

优选地，

在所述模糊控制查询表中，所述速度误差值在预先设置的速度误差区间内；所述速度误差变化率值在预先设置的速度误差变化率区间内；

在所述模糊控制查询表中查找与所述当前速度误差值及所述当前速度误差变化率值相对应的当前调整值之前，进一步包括：

判断所述当前速度误差值是否在所述速度误差区间内，如果是，判断所述当前速度误差变化率值是否在所述速度误差变化率区间内，如果是，执行所述在所述模糊控制查询表中查找与所述当前速度误差值及所述当前速度误差变化率值相对应的当前调整值。

优选地，

进一步包括：

当所述当前速度误差值不在所述速度误差区间内时，判断所述当前速度误差值是否小于所述速度误差区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第一调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并执行所述利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态；否则，利用预先确定的第二调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并执行所述利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态。

优选地，

当所述当前速度误差变化率值不在所述速度误差变化率区间时，判断所述当前速度误差变化率值是否小于所述速度误差变化率区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第三调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并执行所述利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态；否则，利用预先确定的第四调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并执行所述利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态。

优选地，

在所述利用所述当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整之后，在所述利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态之前，进一步包括：

判断调整后的所述当前速度环比例增益参数是否不小于预先设置的第一边界值且不大于预先设置的第二边界值，如果是，执行所述利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态。

优选地，

进一步包括：

当调整后的所述当前速度环比例增益参数小于预先设置的第一边界值时，利用所述第一边界值控制所述压缩机的运行状态。

或，

进一步包括：

当调整后的所述当前速度环比例增益参数大于预先设置的第二边界值时，利用所述第二边界值控制所述压缩机的运行状态。

第二方面，本发明实施例提供了一种控制压缩机运行状态的装置，包括：

创建单元，用于创建模糊控制查询表，所述模糊控制查询表包括至少一个速度误差值、速度误差变化率值以及调整值三者的对应关系；

确定单元，用于确定压缩机运行过程中形成的当前速度误差值；根据所述当前速度误差值，确定在预设的时间周期内的当前速度误差变化率值；

查询单元，用于在所述创建单元创建的所述模糊控制查询表中查找与所述确定单元确定的所述当前速度误差值及所述当前速度误差变化率值相对应的当前调整值；

调整单元，用于利用所述查询单元查找的所述当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整；

控制单元，用于利用所述调整单元调整后的当前速度环比例增益参数，控制所述压缩机的运行状态。

优选地，

在所述模糊控制查询表中，所述速度误差值在预先设置的速度误差区间内；所述速度误差变化率值在预先设置的速度误差变化率区间内；

进一步包括：

第一判断单元，用于判断所述确定单元确定的所述当前速度误差值是否在所述速度误差区间内，如果是，判断所述确定单元确定的所述当前速度误差变化率值是否在所述速度误差变化率区间内，如果是，触发所述查询单元。

优选地，

所述第一判断单元，进一步用于当所述确定单元确定的所述当前速度误差值不在所述速度误差区间内时，判断所述当前速度误差值是否小于所述速度误差区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第一调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并触发所述控制单元；否则，利用预先确定的第二调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并触发所述控制单元。

优选地，

所述第一判断单元，进一步用于当所述当前速度误差变化率值不在所述速度误差变化率区间时，判断所述当前速度误差变化率值是否小于所述速度误差变化率区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第三调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并触发所述控制单元；否则，利用预先确定的第四调整值，对所述当前速度环比例增益参数进行调整，并触发所述控制单元。

优选地，

进一步包括：

第二判断单元，用于判断所述调整单元调整后的所述当前速度环比例增益参数是否不小于预先设置的第一边界值且不大于预先设置的第二边界值，如果是，触发所述控制单元。

优选地，

第二判断单元，进一步用于当调整后的所述当前速度环比例增益参数小于预先设置的第一边界值时，利用所述第一边界值控制所述压缩机的运行状态；

或，

第二判断单元，进一步用于当调整后的所述当前速度环比例增益参数大于预先设置的第二边界值时，利用所述第二边界值控制所述压缩机的运行状态。

本发明实施例提供了一种控制压缩机运行状态的方法和装置，其中，该方法根据压缩机运行过程中形成的当前速度误差值，确定当前速度误差变化率值，并根据当前速度误差值和当前速度误差变化率值查询创建的模糊控制查询表，确定当前调整值，并利用调整后的当前速度环比例增益参数控制压缩机的运行状态。该方法可以以时间周期为间隔，自动对当前速度环比例增益参数进行调整，直到压缩机的速度达到速度命令值并稳定运行，与人为试凑法相比，缩短速度环比例增益参数的调整时间，提高压缩机控制效率。

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控制压缩机运行状态的方法流程图；

图2是本发明另一个实施例提供的一种控制压缩机运行状态的方法流程图；

图3是本发明一个实施例提供的一种控制压缩机运行状态的装置结构示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的一种控制压缩机运行状态的装置结构示意图；

图5是本发明又一个实施例提供的一种控制压缩机运行状态的装置结构示意图。

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控制压缩机运行状态的方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤101：创建模糊控制查询表，模糊控制查询表包括至少一个速度误差值、速度误差变化率值以及调整值三者的对应关系；

步骤102：确定压缩机运行过程中形成的当前速度误差值；

步骤103：根据当前速度误差值，确定在预设的时间周期内的当前速度误差变化率值；

步骤104：在模糊控制查询表中查找与当前速度误差值及当前速度误差变化率值相对应的当前调整值；

步骤105：利用当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整；

步骤106：利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

在图1所示的本发明实施例中，该方法根据压缩机运行过程中形成的当前速度误差值，确定当前速度误差变化率值，并根据当前速度误差值和当前速度误差变化率值查询创建的模糊控制查询表，确定当前调整值，并利用调整后的当前速度环比例增益参数控制压缩机的运行状态。该方法可以以时间周期为间隔，自动对当前速度环比例增益参数进行调整，直到压缩机的速度达到速度命令值并稳定运行，与人为试凑法相比，缩短速度环比例增益参数的调整时间，提高压缩机控制效率。

以速度误差值为行/列，以速度误差变化率值为列/行，以调整值为单元格内容，创建模糊控制查询表，在实际应用场景中，目标速度误差值a、目标速度误差变化率值b对应的调整值可以根据压缩机历史运行数据进行确定。

在本发明的一个实施例中，为了保证压缩机稳定运行，防止调整值过大造成压缩机故障，在模糊控制查询表中，速度误差值在预先设置的速度误差区间内；速度误差变化率值在预先设置的速度误差变化率区间内；

在模糊控制查询表中查找与当前速度误差值及当前速度误差变化率值相对应的当前调整值之前，还包括：

判断当前速度误差值是否在速度误差区间内，如果是，判断当前速度误差变化率值是否在速度误差变化率区间内，如果是，执行在模糊控制查询表中查找与当前速度误差值及当前速度误差变化率值相对应的当前调整值。

其中，当确定的当前速度误差值在预先设置的速度误差区间内且当前速度误差变化率值在预先设置的速度误差变化率区间内时，才能够通过查询模糊控制查询表确定当前调整值。

在本发明的一个实施例中，存在两种无法查询模糊控制查询表的情况：

情况1：该方法还包括：当当前速度误差值不在速度误差区间内时，判断当前速度误差值是否小于速度误差区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第一调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并执行利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态；否则，利用预先确定的第二调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并执行利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

情况2：该方法还包括：当当前速度误差变化率值不在速度误差变化率区间时，判断当前速度误差变化率值是否小于速度误差变化率区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第三调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并执行利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态；否则，利用预先确定的第四调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并执行利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

例如，速度误差区间为[-1800,1800]，当确定的当前速度误差值大于1800时，第二调整值为-500，当确定的速度误差值小于-1800时，第一调整值为500。由于速度误差区间一般以原点对称，因此，第一调整值和第二调整值的绝对值一般相同。当前速度误差变化率值的处理与当前速度误差值的处理过程类似，此处不再赘述。

在本发明的一个实施例中，为了保证压缩机稳定运行，需要限制速度环比例增益参数的大小。在利用当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整之后，在利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态之前，进一步包括：

判断调整后的当前速度环比例增益参数是否不小于预先设置的第一边界值且不大于预先设置的第二边界值，如果是，执行利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

例如，第一边界值为1000，第二边界值为10000，调整后的当前速度环比例增益参数位于区间[1000,10000]中时，根据调整后的当前速度环比例增益参数调整压缩机的运行状态。

在本发明的一个实施例中，当调整后的当前速度环比例增益参数不在第一边界值和第二边界值确定的区间内时，存在两种情况：

情况a：该方法还包括：当调整后的当前速度环比例增益参数小于预先设置的第一边界值时，利用第一边界值控制压缩机的运行状态；

情况b：该方法还包括：当调整后的当前速度环比例增益参数大于预先设置的第二边界值时，利用第二边界值控制压缩机的运行状态。

例如，基于上一个实施例，当调整后的当前速度环比例增益参数小于1000时，利用1000控制压缩机的运行状态，当调整后的当前速度环比例增益参数大于10000时，利用10000控制压缩机的运行状态。

如图2所示，本发明实施例以当前速度误差值在预先设置的速度误差区间内、当前速度误差变化率值在预先设置的速度误差变化率区间内为例，对控制压缩机运行状态的方法进行详细地说明，该方法包括以下步骤：

步骤201：创建模糊控制查询表，模糊控制查询表包括至少一个速度误差值、速度误差变化率值以及调整值三者的对应关系、设置第一边界值、第二边界值。

确定第一边界值为1000、第二边界值为10000。

创建的模糊控制查询表如下表1所示：

其中，b表示速度误差值、a速度误差变化率值、c表示调整值。

表1模糊控制查询表

步骤202：确定压缩机运行过程中形成的当前速度误差值。

获取时间间隔为10ms的两个时间点的速度实际值为1000、1500，其中，1500为当前时刻的速度实际值，1000为当前时刻之前10ms时的速度实际值；当速度命令值为2000时，当前速度误差值为-500。

步骤203：根据当前速度误差值，确定在预设的时间周期内的当前速度误差变化率值。

当前速度误差变化率值为50。

步骤204：在模糊控制查询表中查找与当前速度误差值及当前速度误差变化率值相对应的当前调整值。

根据当前速度误差值-500和当前速度误差变化率值50查找模糊控制查询表，确定当前调整值为-100。

需要说明的是，若当前速度误差值不等于速度误差值中的任意一个时，利用与当前速度误差值的差值最小的速度误差值进行查询，例如，当前速度误差值为-500，则利用速度误差值-600进行查询。当前速度误差变化率值与当前速度误差值的查询方法类似，此处不再赘述。

步骤205：利用当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整。

当前速度环比例增益参数为kp＝1600，调整后的当前速度环比例增益参数为kp＝1500。

步骤206：判断调整后的当前速度环比例增益参数是否不小于预先设置的第一边界值且不大于预先设置的第二边界值，如果是，执行步骤207，否则，执行步骤208。

调整后的速度环比例增益参数1500大于第一边界值小于第二边界值，执行步骤207。

步骤207：利用调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态，并终止当前流程。

利用调整后的速度环比例增益参数1500，控制压缩机的运行状态。

步骤208：判断调整后的当前速度环比例增益参数是否小于预先设置的第一边界值，如果是，执行步骤209，否则，执行步骤210。

在本实施例中，如果调整后的速度环比例增益参数小于1000(例如，900)，则执行步骤209，否则，说明调整后的速度环比例增益参数大于10000(例如，10020)，执行步骤210。

步骤209：利用第一边界值控制压缩机的运行状态。

利用1000作为调整后的速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

步骤210：利用第二边界值控制压缩机的运行状态。

利用10000作为调整后的速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

如图3所示，本发明实施例提供了一种控制压缩机运行状态的装置，包括：

创建单元301，用于创建模糊控制查询表，模糊控制查询表包括至少一个速度误差值、速度误差变化率值以及调整值三者的对应关系；

确定单元302，用于确定压缩机运行过程中形成的当前速度误差值；根据当前速度误差值，确定在预设的时间周期内的当前速度误差变化率值；

查询单元303，用于在创建单元301创建的模糊控制查询表中查找与确定单元302确定的当前速度误差值及当前速度误差变化率值相对应的当前调整值；

调整单元304，用于利用查询单元303查找的当前调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整；

控制单元305，用于利用调整单元304调整后的当前速度环比例增益参数，控制压缩机的运行状态。

在本发明的一个实施例中，在模糊控制查询表中，速度误差值在预先设置的速度误差区间内；速度误差变化率值在预先设置的速度误差变化率区间内；

如图4所示，该装置还包括：第一判断单元306，用于判断确定单元302确定的当前速度误差值是否在速度误差区间内，如果是，判断确定单元302确定的当前速度误差变化率值是否在速度误差变化率区间内，如果是，触发查询单元303。

在本发明的一个实施例中，第一判断单元306，进一步用于当确定单元302确定的当前速度误差值不在速度误差区间内时，判断当前速度误差值是否小于速度误差区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第一调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并触发控制单元305；否则，利用预先确定的第二调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并触发控制单元305；

在本发明的一个实施例中，第一判断单元306，进一步用于当确定单元302确定的当前速度误差变化率值不在速度误差变化率区间时，判断当前速度误差变化率值是否小于速度误差变化率区间中的最小值，如果是，利用预先确定的第三调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并触发控制单元305；否则，利用预先确定的第四调整值，对当前速度环比例增益参数进行调整，并触发控制单元305。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，该装置还包括：

第二判断单元307，用于判断调整单元304调整后的当前速度环比例增益参数是否不小于预先设置的第一边界值且不大于预先设置的第二边界值，如果是，触发控制单元305。

在本发明的一个实施例中，第二判断单元307，进一步用于当调整后的当前速度环比例增益参数小于预先设置的第一边界值时，利用第一边界值控制压缩机的运行状态；

或，

第二判断单元307，进一步用于当调整后的当前速度环比例增益参数大于预先设置的第二边界值时，利用第二边界值控制压缩机的运行状态。

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。

综上，本发明各个实施例至少具有如下效果：

1、在本发明实施例中，该方法根据压缩机运行过程中形成的当前速度误差值，确定当前速度误差变化率值，并根据当前速度误差值和当前速度误差变化率值查询创建的模糊控制查询表，确定当前调整值，并利用调整后的当前速度环比例增益参数控制压缩机的运行状态。该方法可以以时间周期为间隔，自动对当前速度环比例增益参数进行调整，直到压缩机的速度达到速度命令值并稳定运行，与人为试凑法相比，缩短速度环比例增益参数的调整时间，提高压缩机控制效率。

2、在本发明实施例中，若当前速度误差值不在速度误差区间内或者当前速度误差变化率值不在速度误差变化率区间内时，可以通过预先确定的第一调整值、第二调整值或第三调整值、第四调整值对当前速度环比例增益参数进行调整，以保证压缩机的稳定运行。

3、在本发明实施例中，可以通过预先设置的第一边界值和第二边界值对调整幅度进行限定，以保证速度环比例增益参数的调整幅度在可控的范围内，维持压缩机的稳定运行，避免调整幅度过大造成压缩机故障。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。

最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。