一种直流电动机控制方法及控制装置与流程

本发明涉及电气工程技术领域，特别涉及一种直流电动机控制方法及控制装置。

背景技术：

直流电动机是将直流电能转换为机械能的装置，由于直流电动机具有良好的调速性能而被广泛应用于汽车、家电等领域，比如永磁同步直流电动机被广泛应用于变频冰箱上。

当直流电动机的负载较大时，在直流电动机正常工作过程中，如果直流电动机的电源突然断开，直流电动机在负载的带动下仍将高速运行，此时直流电动机的直流母线电压快速降低，供电系统为了维持直流电动机的转速，与直流母线相连的电容器快速放电形成大电流。在该大电流的作用下直流电动机的转子会发生晃动，发出异响，造成用户体验较差。

目前，为了防止直流电动机断电时发出异响，在直流电动机工作过程中检测母线电压，当母线电压持续小于一定值的时间达到预设的时长阈值后，切断直流电动机的输出，以防止由于直流电动机断电时转子晃动而发出异响。

针对目前对直流电动机进行控制的方法，通过时长阈值来确定是否切断直流电动机的输出，如果时长阈值设置过长，则起不到防止直流电动机发出异响的作用，如果时长阈值设置过短，会由于采样信号的误差导致误报。因此，由于现有直流电动机的控制方法中时长阈值难以确定，造成直流电动机断电时发出异响的概率较高。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种直流电动机控制方法及控制装置，能够降低直流电动机断电时发出异响的概率。

第一方面，本发明实施例提供了一种直流电动机控制方法，包括：

设定电压阈值、第一时长和第二时长；

确定直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流；

检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长；

当所述直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间达到所述第一时长时，将所述第一交轴电流和所述第一直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行所述第二时长。

可选地，在所述检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长之后，进一步包括：

如果否，根据所述直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行；并在将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流依次确定为所述第一交轴电流和所述第一直轴电流后，执行所述检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长。

可选地，在所述控制所述直流电动机运行所述第二时长之后，进一步包括：

判断在所述控制所述直流电动机运行所述第二时长过程中，所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长；

如果是，执行所述将所述第一交轴电流和所述第一直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行所述第二时长；

如果否，根据所述直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行；并在将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流依次确定为所述第一交轴电流和所述第一直轴电流后，执行所述检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长；其中，所述第二时长大于或等于所述第一时长。

可选地，所述根据所述直流电动机当前的实际转速和目标转速确定第二交轴电流和第二直轴电流，包括：

接收外部输入的所述目标转速；

根据所述直流电动机当前的电磁参数和上一时刻的实际角度频率，通过如下公式一计算所述直流电动机的锁相环角度误差，并将所述锁相环角度误差和零作为给定值进行比例调节和积分调节，获得所述实际转速；

将所述目标转速和所述实际转速作为给定值进行比例调节和积分调节，获得所述第二交轴电流，并根据所述第二交轴电流确定所述第二直轴电流；

所述公式一包括：

δθ＝vd1-r·id1+lq1·iq1·ω

其中，所述δθ表征所述锁相环角度误差，所述vd1表征所述直流电动机当前的实际直轴电压，所述r表征所述直流电动机的相电阻，所述id1表征所述直流电动机当前的实际直轴电流，所述lq1所述直流电动机当前的实际交轴电感，所述iq1表征所述直流电动机当前的实际交轴电流，所述ω所述直流电动机上一时刻的实际角度频率。

可选地，所述根据所述第二交轴电流确定所述第二直轴电流，包括：

根据所述直流电动机当前的电磁参数和所述第二交轴电流，通过如下公式二计算所述第二直轴电流；

所述公式二包括：

其中，所述id2表征所述第二直轴电流，所述iq2表征所述第二交轴电流，所述ld1所述直流电动机当前的实际直轴电感，所述lq1所述直流电动机当前的实际交轴电感，所述ke表征所述直流电动机当前的反电动势系数。

可选地，所述将所述第一交轴电流和所述第一直轴电流作为控制电流控制所述直流电动机运行，包括：

通过励磁调节参数对所述第一交轴电流进行比例调节和积分调节，获得第一交轴电压；

通过力矩调节参数对所述第一直轴电流进行比例调节和积分调节，获得第一直轴电压；

根据所述第一交轴电压和所述第一直轴电压，对所述直流电动机的开关管组的占空比进行控制，以控制所述直流电动机的输入电流。

可选地，所述将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流作为控制电流控制所述直流电动机运行，包括：

通过励磁调节参数对所述第一交轴电流进行比例调节和积分调节，获得第二交轴电压；

通过力矩调节参数对所述第二直轴电流进行比例调节和积分调节，获得第二直轴电压；

通过所述第二交轴电压和所述第二直轴电压，对所述直流电动机的开关管组的占空比进行控制，以通过控制所述直流电动机的输入电流。

第二方面，本发明实施例还提供了一种直流电动机控制装置，包括：预设单元、赋值单元、检测单元和控制单元；

所述预设单元，用于预先设定电压阈值、第一时长和第二时长；

所述赋值单元，用于确定直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流；

所述检测单元，用于根据所述预设单元设定的所述电压阈值和所述第一时长，检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长；

所述控制单元，用于根据所述检测单元的检测结果，如果是，将所述赋值单元确定的所述第一交轴电流和所述第一直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行所述第二时长。

可选地，

所述控制单元，进一步用于根据所述检测单元的检测结果，如果否，根据所述直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行；

所述赋值单元，进一步用于将所述控制单元确定出的所述第二交轴电流确定为所述第一交轴电流，将所述控制单元确定出的所述第二直轴电流确定为所述第一直轴电流，并触发所述检测单元执行所述检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长。

可选地，

该装置进一步包括：判断单元；

所述判断单元，进一步用于在所述控制单元控制所述直流电动机运行所述第二时长过程中，判断所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长；

所述控制单元，用于根据所述判断单元的判断结果，如果是，将所述第一交轴电流和所述第一直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行所述第二时长；如果否，根据所述直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，将所述第二交轴电流和所述第二直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行；

所述赋值单元，进一步用于将所述判断单元的判断结果，如果否，将所述控制单元确定出的所述第二交轴电流确定为所述第一交轴电流，将所述控制单元确定出的所述第二直轴电流确定为所述第一直轴电流，并触发所述检测单元执行所述检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长。

可选地，

所述控制单元包括：接收子单元、第一运算子单元和第二运算子单元；

所述接收子单元，用于接收外部输入的所述目标转速；

所述第一运算子单元，用于根据所述直流电动机当前的电磁参数和上一时刻的实际角度频率，通过如下公式一计算所述直流电动机的锁相环角度误差，并将所述锁相环角度误差和零作为给定值进行比例调节和积分调节，获得所述实际转速；

所述公式一包括：

δθ＝vd1-r·id1+lq1·iq1·ω

其中，所述δθ表征所述锁相环角度误差，所述vd1表征所述直流电动机当前的实际直轴电压，所述r表征所述直流电动机的相电阻，所述id1表征所述直流电动机当前的实际直轴电流，所述lq1所述直流电动机当前的实际交轴电感，所述iq1表征所述直流电动机当前的实际交轴电流，所述ω所述直流电动机上一时刻的实际角度频率；

所述第二运算子单元，用于将所述接收子单元接收到的所述目标转速和所述实际转速作为给定值进行比例调节和积分调节，获得所述第二交轴电流，并根据所述第二交轴电流确定所述第二直轴电流。

可选地，

所述第二运算子单元，用于根据所述直流电动机当前的电磁参数和所述第二交轴电流，通过如下公式二计算所述第二直轴电流；

所述公式二包括：

其中，所述id2表征所述第二直轴电流，所述iq2表征所述第二交轴电流，所述ld1所述直流电动机当前的实际直轴电感，所述lq1所述直流电动机当前的实际交轴电感，所述ke表征所述直流电动机当前的反电动势系数。

可选地，

所述控制单元，用于通过励磁调节参数对所述第一交轴电流进行比例调节和积分调节，获得第一交轴电压，并通过力矩调节参数对所述第一直轴电流进行比例调节和积分调节，获得第一直轴电压，以及通过所述第一交轴电压和所述第一直轴电压，对所述直流电动机的开关管组的占空比进行控制，以控制所述直流电动机的输入电流。

可选地，

所述控制单元，用于通过励磁调节参数对所述第一交轴电流进行比例调节和积分调节，获得第二交轴电压，并通过力矩调节参数对所述第二直轴电流进行比例调节和积分调节，获得第二直轴电压，以及根据所述第二交轴电压和所述第二直轴电压，对所述直流电动机的开关管组的占空比进行控制，以通过控制所述直流电动机的输入电流。

本发明实施例提供的直流电动机控制方法及控制装置，对直流电动机的直流母线电压进行检测，如果直流母线电压持续小于预设的电压阈值的时间达到预设的第一时长，说明直流电动机的直流母线持续处于欠压状态，可能是由于直流电动机断电引起的，此时将直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行预设的第二时长。如果直流母线欠压是由于直流电动机断电造成的，通过第一交轴电流和第一直轴电流对直流电动机进行控制，限制输入直流电动机线圈的电流持续增大，直至将与直流母线相连电容所存储的电能耗尽，防止输入直流电动机线圈电流过大导致直流电动机的转子晃动，从而能够降低直流电动机断电时发出异响的概率。

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直流电动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开关管组的示意图；

图3是本发明另一个实施例提供的一种直流电动机控制方法的流程图；

图4是本发明一个实施例提供的一种直流电动机控制装置的示意图；

图5是本发明另一个实施例提供的一种直流电动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直流电动机控制方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤101：设定电压阈值、第一时长和第二时长；

步骤102：确定直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流；

步骤103：检测所述直流电动机的直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间是否达到所述第一时长；

步骤104：当所述直流母线电压持续小于所述电压阈值的时间达到所述第一时长时，将所述第一交轴电流和所述第一直轴电流作为控制电流，控制所述直流电动机运行所述第二时长。

本发明实施例提供了一种直流电动机控制方法，对直流电动机的直流母线电压进行检测，如果直流母线电压持续小于预设的电压阈值的时间达到预设的第一时长，说明直流电动机的直流母线持续处于欠压状态，可能是由于直流电动机断电引起的，此时将直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行预设的第二时长。如果直流母线欠压是由于直流电动机断电造成的，通过第一交轴电流和第一直轴电流对直流电动机进行控制，限制输入直流电动机线圈的电流持续增大，直至将与直流母线相连电容所存储的电能耗尽，防止输入直流电动机线圈电流过大导致直流电动机的转子晃动，从而能够降低直流电动机断电时发出异响的概率。

可选地，如图1所示，

步骤103中检测直流电动机的直流母线电压，如果直流母线电压没有小于电压阈值，或者持续小于电压阈值的时间没有达到第一时长，说明直流电动机的电压没有出现持续性降低，判定直流电动机的母线电压暂时正常。此时，根据直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，以第二交轴电流和第二直轴电流作为控制电流控制直流电动机的运行。另外，将确定出的第二交轴电流作为第一交轴电流，将确定出的第二直轴电流作为第一交轴电流后从新开始执行103，对直流电动机进行下一周期的控制。

一方面，在直流电动机的直流母线电压没有小于预设的电压阈值，或者持续小于电压阈值的时间没有达到预设的第一时长，说明直流母线电压暂时处于正常状态，此时根据直流电动机当前的实际转速和目标转速确定出第二交轴电流和第二直轴电流对直流电动机进行控制，使直流母线根据直流电动机的转速需求向直流电动机输入相应的电流，保证直流电动机的正常运行。

另一方面，在根据第二直轴电流和第二交轴电流控制直流电动机进行运行后，将确定出的第二直轴电流和第二交轴电流分别作为步骤102中的第一直轴电流和第一交轴电流后，重新开始执行步骤103，对直流电动机进行下一个周期的控制。由此可见，对直流电动机的控制形成了一个闭环，如果步骤103的检测结果为是，则将上一个周期确定的第一直轴电流和第一交轴电流作为控制电流控制直流电动机运行第二时长；如果步骤103的检测结果为否，则将当前周期确定的第二直轴电流和第二交轴电流作为控制电流控制直流电动机的运行，并将当前周期确定出的第二直轴电流和第二交轴电流分别作为第一直轴电流和第一交轴电流后开始执行步骤103，对直流电动机进行下一个周期的控制。通过对直流电动机进行闭环控制，保证能够实时对直流电动机进行控制，进一步降低了直流电动机断电时发出异响的概率。

在本发明实施例中，电压阈值小于直流电动机的额定电压，比如可以为额定电压的50％。对直流电动机进行周期性控制时，控制周期为毫秒级别，比如可以为1ms，以保证对直流电动机进行控制的准确性。

可选地，如图1所示，

在步骤104控制直流电动机运行第二时长的过程中，判断直流电动机的直流母线持续小于电压阈值的时间是否达到第一时长。

如果判断结果为是，说明直流电动机的母线仍持续处于欠压状态，当持续时间达到第一时长后，重新记录母线电压小于电压阈值的持续时间，并重新开始执行步骤104中的将第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行第二时长。由此可见，如果直流电动机的直流母线电压持续小于预设的电压阈值，则持续以直流母线电压正常情况下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行，保证输入直流电动机的电流不会过大，均匀消耗与直流母线相连电容中存储的电能，防止直流电动机断电时发出异响。另外，直流母线电压持续小于预设的电压阈值，可能是由于采样信号误差或其他原因导致的，持续以直流母线电压正常情况下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行，保证直流电动机的安全性和可靠性。

如果判断结果为否，说明直流电动机的母线电压以趋于正常，此时根据直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行。并将确定出的第二交轴电流和第二直轴电流依次作为第一交轴电流和第一直轴电流后，开始执行步骤103，进入下一个循环控制周期。在该种情况下，并非是由于直流电动机断电造成直流母线电压降低，而可能是由于采样信号误差较大等故障导致，以直流母线电压正常情况下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行一个或多个第一时长后，故障排除后直流母线电压可能会恢复正常，此时根据直流电动机的实际转速和目标转速确定第二交轴电流和第二直轴电流来控制直流电动机运行，重新执行步骤103进入控制循环，避免了直流电动机停转，保证直流电动机运行的稳定性。

在本发明实施例中，第二时长需要大于或等于第一时长，比如第二时长与第一时长相等。另外，第一时长和第二时长需要根据直流电动机的负载、功率等进行灵活确定，比如可以将第一时长和第二时长均设置为100ms。

可选地，在确定直流电动机的直流母线电压持续小于电压阈值的时间没有达到第一时长时，需要根据直流电动机当前的实际转速和目标转速确定第二交轴电流和第二直轴电流，具体过程可以包括以下步骤：

a1：接收外部输入的目标转速。其中目标转速由外部的控制程序提供，比如直流电动机应用于冰箱时，直流电动机的目标转速由压缩机的需求确定，具体地由冰箱温控芯片输入直流电动机的目标转速。

a2：根据直流电动机当前的电磁参数和上一时刻的实际角度频率，通过如下公式一计算直流电动机的锁相环角度误差；

公式一包括：

δθ＝vd1-r·id1+lq1·iq1·ω

其中，δθ表征锁相环角度误差，vd1表征直流电动机当前的实际直轴电流，r表征直流电动机的相电阻，id1表征直流电动机当前的实际直轴电流，lq1直流电动机当前的实际交轴电感，iq1表征直流电动机当前的实际交轴电流，ω直流电动机上一时刻的实际角度频率。

a3：将锁相环角度误差和零作为给定值进行pi调节(比例调节和积分调节)，获得直流电动机的实际转速。

a4：将直流电动机的目标转速和实际转速作为给定值进行pi调节，获得第二交轴电流。

a5：根据第二交轴电流确定第二直轴电流。

具体地，锁相环是通过反馈控制的直流电动机相位的电路，将锁相环角度误差和零分别作为输入进行pi调节后，可以获得直流电动机的实际转速。而锁相环角度误差可以通过上述公式一进行计算，公式一中涉及到的实际直轴电压、实际直轴电流、实际交轴电感、实际交轴电流以及上一时刻的实际角度频率均可以直接或间接测得，相电阻是直流电动机的固有参数。需要说明的是，公式一中所涉及的上一时刻的实际角度频率，即为上一个控制周期检测出的实际角度频率，比如控制周期为1ms，则上一时刻的实际角度频率即为上一个1ms内直流电动机的实际角度频率。

可选地，在上述a5中，根据第二交轴电流可以确定第二直轴电流，具体可以通过如下公式二计算获得第二直轴电流；

公式二包括：

其中，id2表征第二直轴电流，iq2表征第二交轴电流，ld1直流电动机当前的实际直轴电感，lq1直流电动机当前的实际交轴电感，ke表征直流电动机当前的反电动势系数。

具体地，交轴电流和直轴电流均为与直流电动机的磁场强度有关，而磁场强度由直流电动机的直轴电感和交轴电感决定。因此，结合直流电动机的直轴电感、交轴电感和反电动势系统，可以通过第二交轴电感可以获得第二直轴电感。其中，直流电动机的直轴电感、交轴电感和反电动势系统均可以直接或间接检测出来。

可选地，在将第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机的运行时，首先通过励磁调节参数对第一交轴电流进行pi调节，获得第一交轴电压；然后通过力矩调节参数对第一直轴电流进行pi调节获得第一直轴电压；最后根据第一交轴电压和第一直轴电压对直流电动机开关管组的占空比进行控制，以控制直流电动机的输入电流。

具体地，直流电动机通常通过开关管组进行控制，如图2所示，直流电动机m的每一相线圈连接在一对开关管(k1和k2)之间，开关管k1的输入端与电容器c的正极相连，开关管k2的输出端与电容器c的负极相连。通过每一个开关管控制极pwm的电平信号，控制各个开关管的占空比，可以控制输入到直流电动机301的电流。

在直流电动机内部，直轴电流用于励磁，交轴电流用于形成力矩，在获得第一交轴电流和第一直轴电流后，通过励磁调节参数对第一交轴电流进行pi调节可以获得对应的第一交轴电压，通过力矩调节参数对第一直轴电流进行pi调节可以获得对应的第一直轴电压。第一交轴电压和第一直轴电压用于表征直流母线q的电压正常时直流电动机m对应的交轴电压和直轴电压，根据第一交轴电压和第一直轴电压控制各个开关管的占空比，可以保证输入到直流电动机m的电流维持在正常水平。

可选地，在将第二交轴电流和第二直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行时，首先通过励磁调节参数对第二交轴电流进行pi调节，获得第二交轴电压；然后通过力矩调节参数对第二直轴电流进行pi调节获得第二直轴电压；最后根据第二交轴电压和第二直轴电压对直流电动机开关管组的占空比进行控制，以控制直流电动机的输入电流。

具体地，由于通过第二直轴电流和第二交轴电流对直流电动机进行控制的过程与通过第一直轴电流和第一交轴电流对直流电动机进行控制的过程相似，上述已经对通过第一直轴电流和第一交轴电流对直流电动机进行控制的过程进行详细说明，此处不再对通过第二直轴电流和第二交轴电流对直流电动机进行控制的过程赘述。

需要说明的是，一方面，在步骤103的检测结果为否时，将根据直流电动机当前的实际转速和目标转速获得的交轴电流和直轴电流分别定义为第二交轴电流和第二直轴电流；另一方面，步骤104中将第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行第二时长的过程中，如果直流母线电压持续小于电压阈值的时间没有达到第一时长，同样将根据直流电动机当前的实际转速和目标转速获得的交轴电流和直轴电流分别定义为第二交轴电流和第二直轴电流。由于上述两个方面不会同时发生，故将两方面中根据直流电动机当前的实际转速和目标转速获得的交轴电流和直轴电流均定义为第二交轴电流和第二直轴电流。

下面以应用于冰箱中的永磁同步直流电动机为例，对本发明实施例提供的直流电动机控制方法作进一步详细说明，如图3所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤301：预先设定电压阈值、第一时长和第二时长。

在本发明一个实施例中，根据冰箱压缩机的负载和功率，确定直流电动机直流母线的最低允许电压，即为电压阈值，比如设定电压阈值为150v。同时设定第一时长作为判断母线欠压的临界时长，并设定第二时长作为直流母线电压低于电压阈值的持续时长达到第一时长后的缓冲时长，比如设定第一时长和第二时长均为100ms。

步骤302：确定直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流。

在本发明一个实施例中，在直流电动机的切换阶段，直流电动机的目标转速和实际转速相同，通过对目标转速和实际转速进行pi调节，获得第一交轴电流；将获得的第一交轴电流作为iq2代入如下公式二，将计算获得的id2作为第一直轴电流；

公式二包括：

在闭环阶段，将上一个判断直流母线电压持续小于电压阈值的时间没有达到第一时长的控制周期中计算出的第二交轴电流和第二直轴电流分别确定为第一交轴电流和第一直轴电流。

步骤303：判断直流电动机的直流母线电压持续小于电压阈值的时间是否达到第一时长，如果是，执行步骤304，否则执行步骤307。

在本发明一个实施例中，对直流电动机的直流母线电压进行检测，首先判断直流母线电压是否小于步骤301中设定的电压阈值150v，如果是，则进一步判断直流母线电压持续小于电压阈值150v的时间是否达到步骤301中设定的第一时长100ms。如果上述两个判断的结果均为是，则相应地的执行步骤304；如果上述两个判断的结果有一个为否，则相应地执行步骤307。

步骤304：根据第一交轴电流获得第一交轴电压，根据第一直轴电流获得第一直轴电压。

在本发明一个实施例中，通过直流电动机的励磁调节参数对第一交轴电流进行pi调节，获得对应的第一交轴电压；通过直流电动机的力矩调节参数对第一直轴电流进行pi调节，获得对应的第一直轴电压。

步骤305：根据第一交轴电压和第一直轴电压，对直流电动机的开关管组的占空比控制第二时长。

在本发明一个实施例中，如图2所示，根据第一交轴电压和第一直轴电压，对3对开关管组的占空比进行控制，并且持续控制时间等于步骤301中设定的第二时长100ms。

步骤306：判断在对开关管组进行控制的第二时长内，直流母线电压持续小于电压阈值的时间是否达到第一时间，如果是，执行步骤304，否则执行步骤307。

在本发明一个实施例中，在根据第一交轴电压和第一直轴电压对开关管组进行控制的第二时长100ms内，如果直流母线电压持续小于电压阈值150v(即持续小于电压阈值的时间达到第一时长100ms)，则执行步骤304，如果直流母线电压没有持续小于电压阈值150v，则执行步骤307。

步骤307：根据直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流。

在本发明一个实施例中，在判断直流母线持续小于电压阈值的时间没有达到第一时长后，将直流电动机当前的实际转速和目标转速作为给定值进行pi调节，获得第二交轴电流。在获得第二交轴电流后，将第二交轴电流iq2代入如下公式二计算获得第二直轴电流id2；

第二公式包括：

上述公式二中各个参数的具体含义，已经在上述实施例中详细介绍，此处不再赘述。

步骤308：根据第二交轴电流获得第二交轴电压，根据第二直轴电流获得第二直轴电压。

在本发明一个实施例中，通过直流电动机的励磁调节参数对第二交轴电流进行pi调节，获得对应的第二交轴电压；通过直流电动机的力矩调节参数对第二直轴电流进行pi调节，获得对应的第二直轴电压。

步骤309：根据第二交轴电压和第二直轴电压，对直流电动机的开关管组的占空比进行控制。

在本发明一个实施例中，如图2所示，根据第二交轴电压和第二直轴电压，对3对开关管组的占空比进行控制，控制输入到直流电动机的电流。

步骤310：将第二交轴电流确定为第一交轴电流，将第二直轴电流确定为第一直轴电流，并执行步骤303。

在本发明一个实施例中，在确定直流母线电压持续小于电压阈值的时间小于第一时长后，将计算获得的第二交轴电流和第二直轴电流分别确定为第一交轴电流和第一直轴电流后执行步骤303，开始对直流电动机进行控制的下一个控制周期。

如图4所示，本发明实施例还通过了一种直流电动机控制装置，包括：预设单元401、赋值单元402、检测单元403和控制单元404；

预设单元401，用于预先设定电压阈值、第一时长和第二时长；

赋值单元402，用于确定直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流；

检测单元403，用于根据预设单元401设定的电压阈值和第一时长，检测直流电动机的直流母线电压持续小于电压阈值的时间是否达到第一时长；

控制单元404，用于根据检测单元403的检测结果，如果是，将赋值单元402第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行第二时长。

可选地，

控制单元404，进一步用于根据检测单元403的检测结果，如果否，根据直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，将第二交轴电流和第二直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行；

赋值单元402，进一步用于将控制单元404确定出的第二交轴电流确定为第一交轴电流，将控制单元确定出的第二直轴电流确定为第一直轴电流，并触发检测单元403执行检测直流电动机的直流母线电压持续小于电压阈值的时间是否达到第一时长。

可选地，如图5所示，

该直流电动机控制装置还可以包括：判断单元405；

判断单元405，进一步用于在控制单元404控制直流电动机运行第二时长过程中，判断直流电动机的直流母线电压持续小于电压阈值的时间是否达到第一时长；

控制单元404，用于根据判断单元405的判断结果，如果是，将第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行第二时长；如果否，根据直流电动机当前的实际转速和目标转速，确定第二交轴电流和第二直轴电流，将第二交轴电流和第二直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行；

赋值单元402，进一步用于将判断单元405的判断结果，如果否，将控制单元确定出的第二交轴电流确定为第一交轴电流，将控制单元确定出的第二直轴电流确定为第一直轴电流，并触发检测单元403执行检测直流电动机的直流母线电压持续小于电压阈值的时间是否达到第一时长。

可选地，

控制单元包括可以：接收子单元、第一运算子单元和第二运算子单元；

接收子单元，用于接收外部输入的目标转速；

第一运算子单元，用于根据直流电动机当前的电磁参数和上一时刻的实际角度频率，通过如下公式一计算直流电动机的锁相环角度误差，并将锁相环角度误差和零作为给定值进行比例调节和积分调节，获得实际转速；

公式一包括：

δθ＝vd1-r·id1+lq1iq1·ω

其中，δθ表征锁相环角度误差，vd1表征直流电动机当前的实际直轴电压，r表征直流电动机的相电阻，id1表征直流电动机当前的实际直轴电流，lq1直流电动机当前的实际交轴电感，iq1表征直流电动机当前的实际交轴电流，ω直流电动机上一时刻的实际角度频率；

第二运算子单元，用于将接收子单元接收到的目标转速和实际转速作为给定值进行比例调节和积分调节，获得第二交轴电流，并根据第二交轴电流确定第二直轴电流。

可选地，

第二运算子单元，用于根据直流电动机当前的电磁参数和第二交轴电流，通过如下公式二计算第二直轴电流；

公式二包括：

其中，id2表征第二直轴电流，iq2表征第二交轴电流，ld1直流电动机当前的实际直轴电感，lq1直流电动机当前的实际交轴电感，ke表征直流电动机当前的反电动势系数。

可选地，

控制单元，用于通过励磁调节参数对第一交轴电流进行比例调节和积分调节，获得第一交轴电压，并通过力矩调节参数对第一直轴电流进行比例调节和积分调节，获得第一直轴电压，以及通过第一交轴电压和第一直轴电压，对直流电动机的开关管组的占空比进行控制，以控制直流电动机的输入电流。

可选地，

控制单元，用于通过励磁调节参数对第一交轴电流进行比例调节和积分调节，获得第二交轴电压，并通过力矩调节参数对第二直轴电流进行比例调节和积分调节，获得第二直轴电压，以及根据第二交轴电压和第二直轴电压，对直流电动机的开关管组的占空比进行控制，以通过控制直流电动机的输入电流。

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。

本发明实施例还提供了一种可读介质，包括执行指令，当存储控制器的处理器执行所述执行指令时，所述存储控制器执行上述各个实施例提供的直流电动机控制方法。

本发明实施例还提供了一种存储控制器，包括：处理器、存储器和总线；

所述存储器用于存储执行指令，所述处理器与所述存储器通过所述总线连接，当所述存储控制器运行时，所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令，以使所述存储控制器上述各个实施例提供的直流电动机控制方法。

综上所述，本发明各个实施例提供的直流电动机控制方法及控制装置，至少具有如下有益效果：

1、在本发明实施例中，对直流电动机的直流母线电压进行检测，如果直流母线电压持续小于预设的电压阈值的时间达到预设的第一时长，说明直流电动机的直流母线持续处于欠压状态，可能是由于直流电动机断电引起的，此时将直流电动机在正常工作状态下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流，控制直流电动机运行预设的第二时长。如果直流母线欠压是由于直流电动机断电造成的，通过第一交轴电流和第一直轴电流对直流电动机进行控制，限制输入直流电动机线圈的电流持续增大，直至将与直流母线相连电容所存储的电能耗尽，防止输入直流电动机线圈电流过大导致直流电动机的转子晃动，从而能够降低直流电动机断电时发出异响的概率。

2、在本发明实施例中，在直流电动机的直流母线电压没有小于预设的电压阈值，或者持续小于电压阈值的时间没有达到预设的第一时长，说明直流母线电压暂时处于正常状态，此时根据直流电动机当前的实际转速和目标转速确定出第二交轴电流和第二直轴电流对直流电动机进行控制，使直流母线根据直流电动机的转速需求向直流电动机输入相应的电流，保证直流电动机的正常运行。

3、在本发明实施例中，在根据第一直轴电流和第一交轴电流控制直流电动机运行第二时长的过程中，如果直流母线电压持续小于电压阈值的时长又达到的第一时长，则重新将第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行第二时长。由此可见，如果直流电动机的直流母线电压持续小于预设的电压阈值，则持续以直流母线电压正常情况下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行，保证输入直流电动机的电流不会过大，均匀消耗与直流母线相连电容中存储的电能，防止直流电动机断电时发出异响。另外，直流母线电压持续小于预设的电压阈值，可能是由于采样信号误差或其他原因导致的，持续以直流母线电压正常情况下的第一交轴电流和第一直轴电流作为控制电流控制直流电动机运行，保证直流电动机的安全性和可靠性。

4、在本发明实施例中，在直流电动机的直流母线电压没有小于预设的电压阈值，或者持续小于电压阈值的时间没有达到预设的第一时长，说明直流母线电压暂时处于正常状态，此时根据直流电动机当前的实际转速和目标转速确定出第二交轴电流和第二直轴电流对直流电动机进行控制，使直流母线根据直流电动机的转速需求向直流电动机输入相应的电流，保证直流电动机的正常运行。

5、在本发明实施例中，形成了对直流电动机的闭环控制，保证能够实时对直流电动机进行控制，进一步降低了直流电动机断电时发出异响的概率。

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。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。

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。