制动控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及电机(英文可以表示为motor)技术领域，尤其涉及一种制动控制方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.相关技术中，无论电机控制器采用电网交流电供电、直流电源供电还是电池供电，都需要在直流母线侧设置母线电容，来实现从电源侧到逆变器侧能量转换的平衡，母线电容的电压即代表了电机控制器此时的母线电压。然而，在电机控制过程中，过高的母线电压会对电容、逆变器等器件造成损伤，使得电机控制器因母线电压过高而产生故障。


技术实现要素：

3.为解决相关技术问题，本技术实施例提供一种制动控制方法、装置、电子设备及存储介质。
4.本技术实施例的技术方案是这样实现的：
5.本技术实施例提供了一种制动控制方法，包括：
6.在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；
7.根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。
8.上述方案中，所述根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，包括：
9.控制所述电机控制器开始制动时，在所述母线电压小于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第一制动模式，或者在所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第二制动模式；
10.当所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第一制动模式切换为所述第二制动模式；
11.当所述母线电压小于或等于所述第一电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第二制动模式切换为所述第一制动模式。
12.上述方案中，所述方法还包括：
13.控制所述电机控制器进入所述第一制动模式时，确定第一电流值和第二电流值；所述第一电流值对应所述目标电机在当前控制周期的交轴电流；所述第二电流值对应所述目标电机在当前控制周期的直轴电流；
14.根据所述第一电流值和所述第二电流值，控制所述电机控制器中逆变器的桥臂的开关状态，以使所述电机控制器向所述目标电机输入所述第一电流值和所述第二电流值对应的正弦电流。
15.上述方案中，所述确定第一电流值，包括：
16.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速和第二转速，并获取所述目标电机在上一控制周期的第三电流值；所述第一转速表征所述目标电机在第一时长内加速到第三转速所需的转速指令对应的转速；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第三转速表征所述目标电机的目标转速；所述第三电流值对应所述目标电机在上一控制周期的交轴电流；
17.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三电流值，确定所述第一电流值。
18.上述方案中，所述确定第二电流值，包括：
19.确定所述目标电机在当前控制周期的第二转速，并获取所述目标电机在上一控制周期的第四电流值；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第四电流值对应所述目标电机在上一控制周期的直轴电流；
20.将所述第二转速与第一转速阈值进行比较，得到比较结果；所述第一转速阈值表征所述目标电机需要弱磁控制时的最低转速；
21.根据所述比较结果，利用所述第四电流值和预设的斜坡指令，确定所述第二电流值。
22.上述方案中，所述根据所述比较结果，利用所述第四电流值和预设的斜坡指令，确定所述第二电流值，包括：
23.在所述比较结果表征所述第二转速大于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第一斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值小于所述第四电流值；
24.或者，
25.在所述比较结果表征所述第二转速小于或等于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第二斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值大于所述第四电流值。
26.上述方案中，所述方法还包括：
27.利用第一电流阈值或第二电流阈值对所述第一电流值进行限幅，得到限幅后的第一电流值；并利用第三电流阈值或第四电流阈值对所述第二电流值进行限幅，得到限幅后的第二电流值；所述第一电流阈值表征所述目标电机的最大交轴电流；所述第二电流阈值表征所述目标电机的最小交轴电流；所述第三电流阈值表征所述目标电机的最大直轴电流；所述第四电流阈值表征所述目标电机的最小直轴电流；
28.根据限幅后的第一电流值和限幅后的第二电流值，控制所述逆变器的桥臂的开关状态。
29.上述方案中，所述方法还包括：
30.控制所述电机控制器进入所述第二制动模式时，控制所述电机控制器中逆变器的上桥臂关闭，并控制所述逆变器的下桥臂全部打开，以使所述目标电机通过所述逆变器的下桥臂接地形成短路。
31.上述方案中，所述方法还包括：
32.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速、第二转速和第三转速；所述第一转速表征所述目标电机在第一时长内加速到第三转速所需的转速指令对应的转速；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第三转速表征所述目标电机的目标转速；
33.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，确定是否需要制动所述目标电机，或者在制动所述目标电机的过程中确定是否需要结束制动。
34.上述方案中，所述根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，确定是否需要制动所述目标电机，包括：
35.在所述第一转速大于所述第三转速、且所述第二转速大于所述第三转速的情况下，或者在所述第二转速的方向与所述第三转速的方向相反的情况下，确定需要制动所述目标电机。
36.上述方案中，所述根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，在制动所述目标电机的过程中确定是否需要结束制动，包括：
37.在所述第一转速等于所述第三转速，且所述第二转速小于或等于所述第三转速的情况下，确定需要结束制动。
38.本技术实施例还提供了一种制动控制装置，包括：
39.第一处理单元，用于在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；
40.第二处理单元，用于根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。
41.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，
42.其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述任一方法的步骤。
43.本技术实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一方法的步骤。
44.本技术实施例提供的制动控制方法、装置、电子设备及存储介质，在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。本技术实施例的方案，根据电机控制器的母线电压，结合大于目标电机的供电电压、且小于目标电机的安全电压的两个电压阈值，通过滞环控制的方式控制电机控制器在电流制动控制(即第一制动模式)和短路
制动控制(即第二制动模式)之间进行切换，实现了对电流制动控制和短路制动控制这两种制动控制方式的结合；如此，能够最大限度地利用电机控制器的母线电压裕量和目标电机自身的特性，在保护电机控制器的母线电压不超过目标电机的安全电压的前提下快速、有效地制动目标电机，避免电机控制器因母线电压过高而产生故障，从而提高制动目标电机的效率和安全性。
附图说明
45.图1为本技术实施例制动控制方法的流程示意图；
46.图2为本技术应用实施例电机制动控制的流程示意图；
47.图3为本技术应用实施例滞环控制的流程示意图；
48.图4为本技术应用实施例制动控制方式的变化趋势示意图；
49.图5为本技术应用实施例电流制动控制中生成交轴电流指令(即第一电流值)的流程示意图；
50.图6为本技术应用实施例电流制动控制中生成直轴电流指令(即第二电流值)的流程示意图；
51.图7为本技术应用实施例短路制动控制示意图；
52.图8为本技术实施例制动控制装置的结构示意图；
53.图9为本技术实施例电子设备的结构示意图。
具体实施方式
54.下面结合附图及实施例对本技术再作进一步详细的描述。
55.相关技术中，以电机控制中的矢量控制为例，在减速制动状态，通常需要将电机的交轴电流iq给定为0或与电机转速反向的电流。当iq为反向电流时，电机输出转矩与转速方向相反，从而使得电机作为发电机运行，向母线输出能量，进而使得母线电压升高，若不进行保护和控制，会使得电机控制器(比如变频器)因母线电压过高而产生故障。此时，可以考虑在电机控制器的直流母线上接入制动单元、制动电阻等额外的制动设备来消耗多余的发电能量。然而，在电机控制器中增加制动单元、制动电阻等制动设备的设置，会增大电机控制器的体积和成本，并带来散热、安装等问题。
56.另外，一些电机控制场景对电机控制节拍(即控制周期)存在特殊需求，可能会需要提高电机的启动速度和制动速度。在制动过程中，可以通过增大反向的iq来提高电机减速的速度，然而，电机控制器的母线电压也会随着iq的变化更快得升高，为了提高制动安全，又需要降低反向的iq，从而造成制动速度不足的问题。
57.基于此，在本技术的各种实施例中，根据电机控制器的母线电压，结合大于目标电机的供电电压、且小于目标电机的安全电压的两个电压阈值，通过滞环控制的方式控制电机控制器在电流制动控制和短路制动控制之间进行切换，实现了对电流制动控制和短路制动控制这两种制动控制方式的结合；如此，不需要在电机控制器中设置制动单元、制动电阻等额外的制动设备，能够最大限度地利用电机控制器的母线电压裕量和目标电机自身的特性，在保护电机控制器的母线电压不超过目标电机的安全电压的前提下快速、有效地制动目标电机，避免电机控制器因母线电压过高而产生故障，从而提高制动目标电机的效率和
安全性。
58.本技术实施例提供一种制动控制方法，应用于电子设备，如图1所示，该方法包括：
59.步骤101：在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；
60.步骤102：根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；
61.其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。
62.实际应用时，所述电子设备的内部可以设置有所述目标电机和所述电机控制器，或者所述电子设备可以通过外部电路连接所述目标电机和所述电机控制器。所述电子设备、所述目标电机和所述电机控制器之间的结构具体可以根据需求设置，本技术实施例对此不作限定。
63.实际应用时，所述第一制动模式也可以称为电流制动控制；所述第二制动模式也可以称为短路制动控制；本技术实施例对所述第一制动模式和所述第二制动模式的名称不作限定，只要能够实现所述第一制动模式和所述第二制动模式的制动原理即可。
64.实际应用时，所述降低所述目标电机的输入电流，可以包含负向增大所述目标电机的输入电流，换句话说，所述目标电机的输入电流可以是正向电流(即电流值为正数)或负向电流(即电流值为负数)。在所述第一制动模式下，所述电机控制器既可以将所述目标电机的正向输入电流减小，也可以将所述目标电机的负向输入电流增大。
65.实际应用时，所述电机控制器可以包含电容、逆变器等器件；所述电子设备具体可以通过控制所述逆变器的桥臂的开关状态，控制所述电机控制器制动所述目标电机。可以理解，所述电子设备需要实时地控制所述电机控制器，以实现针对所述目标电机的实时控制，该实时控制过程存在控制节拍(也可以称为控制拍)，换句话说，所述电子设备需要周期性地控制所述逆变器的桥臂的开关状态，以控制所述电机控制器制动所述目标电机。这里，所述电子设备控制所述逆变器的桥臂的开关状态的具体控制周期可以根据需求设置，比如100微秒(μs)，本技术实施例对此不作限定。
66.实际应用时，在执行步骤101之前，可以先根据所述目标电机的转速判断是否需要制动所述目标电机，在确定需要制动所述目标电机的情况下，再执行步骤101。
67.基于此，在一实施例中，该方法还可以包括：
68.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速、第二转速和第三转速；所述第一转速表征所述目标电机在第一时长内加速到第三转速所需的转速指令对应的转速；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第三转速表征所述目标电机的目标转速；
69.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，确定是否需要制动所述目标电机，或者在制动所述目标电机的过程中确定是否需要结束制动。
70.这里，可以理解，所述电子设备需要在每个控制周期获取所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速，根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转
速，确定是否需要制动所述目标电机，或者在制动所述目标电机的过程中确定是否需要结束制动，以实现针对所述目标电机的实时控制。
71.实际应用时，所述目标转速可以理解为用户希望所述目标电机达到的转速，是外部输入参数，具体可以根据需求设置；换句话说，所述电子设备可以从本地配置文件或其他电子设备中获取所述第三转速。
72.实际应用时，所述电子设备可以采样(即检测)所述目标电机的电流、电压等信息，结合预设算法(可以根据需求设置)计算所述第二转速。
73.实际应用时，所述第一转速是基于所述第二转速和所述第三转速确定的，所述第一时长可以根据需求设置，比如4秒(s)、5s等。具体地，所述电子设备确定所述第二转速和所述第三转速后，可以利用所述第二转速、所述第三转速和所述第一时长，结合预设算法(可以根据需求设置)计算所述第一转速。这里，所述转速指令为虚拟量，并非指物理信号，可以理解为算法内部的中间变量，所述电子设备基于所述转速指令控制所述电机控制器，可以使所述目标电机在所述第一时长内从所述第二转速达到所述第三转速。
74.实际应用时，所述第一转速也可以称为指令转速；所述第二转速也可以称为反馈转速；所述第三转速也可以称为目标转速；本技术实施例对所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速的名称不作限定。
75.在一实施例中，所述根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，确定是否需要制动所述目标电机，可以包括：
76.在所述第一转速大于所述第三转速、且所述第二转速大于所述第三转速的情况下，或者在所述第二转速的方向与所述第三转速的方向相反的情况下，确定需要制动所述目标电机。
77.这里，所述第二转速的方向与所述第三转速的方向相反，是指所述第二转速和所述第三转速对应的数值正负相反，即所述第二转速和所述第三转速中的一个转速值为正数，另一个转速值为负数。
78.实际应用时，确定需要制动所述目标电机后，所述电子设备可以检测所述电机控制器的母线电压，即执行步骤101。这里，所述电子设备检测所述电机控制器的母线电压的具体方式可以根据需求设置，本技术实施例对此不作限定。
79.在一实施例中，所述根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，在制动所述目标电机的过程中确定是否需要结束制动，可以包括：
80.在所述第一转速等于所述第三转速，且所述第二转速小于或等于所述第三转速的情况下，确定需要结束制动。
81.实际应用时，确定需要结束制动后，所述电子设备可以控制所述电机控制器进行其他控制流程，本技术实施例对此不作限定。
82.在步骤102中，实际应用时，所述第一电压阈值和所述第二电压阈值是外部输入参数，具体可以根据需求设置；换句话说，所述电子设备可以从本地配置文件或其他电子设备中获取所述第一电压阈值和所述第二电压阈值。
83.实际应用时，所述目标电机的供电电压和安全电压由所述目标电机自身的特性决定，具体可以根据需求设置，本技术实施例对此不作限定。
84.在一实施例中，所述根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过
滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，可以包括：
85.控制所述电机控制器开始制动时，在所述母线电压小于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第一制动模式，或者在所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第二制动模式；
86.在所述第一制动模式下，当所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第一制动模式切换为所述第二制动模式；
87.在所述第二制动模式下，当所述母线电压小于或等于所述第一电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第二制动模式切换为所述第一制动模式。
88.实际应用时，在所述电子设备周期性地控制所述电机控制器以制动所述目标电机的过程中，一旦所述母线电压达到所述第二电压阈值，就会控制所述电机控制器进入所述第二制动模式；在所述第二制动模式下，所述目标电机短路，使得所述电机控制器中母线电容两侧不再产生回路，从而使得母线电压会随着电容能量自然消耗而降低；如此，在制动所述目标电机的过程中，所述电机控制器的母线电压不会超过所述第二电压阈值，即不会超过所述目标电机的安全电压，从而能够避免所述电机控制器因母线电压过高而产生故障，进而能够提高制动目标电机的效率和安全性。
89.实际应用时，在所述第一制动模式下，所述电子设备可以采用矢量控制的方式控制所述目标电机，即控制所述目标电机的交轴电流和直轴电流。
90.基于此，在一实施例中，该方法还可以包括：
91.控制所述电机控制器进入所述第一制动模式时，确定第一电流值和第二电流值；所述第一电流值对应所述目标电机在当前控制周期的交轴电流；所述第二电流值对应所述目标电机在当前控制周期的直轴电流；
92.根据所述第一电流值和所述第二电流值，控制所述电机控制器中逆变器的桥臂的开关状态，以使所述电机控制器向所述目标电机输入所述第一电流值和所述第二电流值对应的正弦电流。
93.实际应用时，所述第一电流值和所述第二电流值也可以称为电流指令，所述电流指令为虚拟量，并非指物理信号，可以理解为算法内部的中间变量。
94.实际应用时，所述逆变器的桥臂也可以称为桥臂功率开关管，控制所述逆变器的桥臂的开关状态，可以理解为控制所述逆变器的桥臂的开关程度。具体地，所述电子设备确定所述第一电流值和所述第二电流值后，可以利用预设算法，比如空间矢量脉宽调制(svpwm，space vector pulse width modulation)算法，确定需要输出到所述逆变器的桥臂的数字信号。这里，所述数字信号的范围为0至1；所述数字信号为0时，所述逆变器的桥臂关闭，即完全关断；所述数字信号为1时，所述逆变器的桥臂全部打开，即完全导通。
95.在一实施例中，所述确定第一电流值，可以包括：
96.获取所述目标电机在上一控制周期的第三电流值；所述第三电流值对应所述目标电机在上一控制周期的交轴电流；
97.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三电流值，确定所述第一电流值。
98.实际应用时，所述电子设备根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三电流值，可以利用预设算法，比如pi控制算法、准pr控制算法等，确定所述第一电流值。这里，所述预
设算法可以数字控制器的形式设置在所述电子设备中，比如pi控制器、准pr控制器等。
99.在一实施例中，所述确定第二电流值，可以包括：
100.获取所述目标电机在上一控制周期的第四电流值；所述第四电流值对应所述目标电机在上一控制周期的直轴电流；
101.将所述第二转速与第一转速阈值进行比较，得到比较结果；所述第一转速阈值表征所述目标电机需要弱磁控制时的最低转速；
102.根据所述比较结果，利用所述第四电流值和预设的斜坡指令，确定所述第二电流值。
103.这里，由于所述目标电机的直轴电流对应弱磁控制，因此，所述目标电机需要弱磁控制时的最低转速，可以理解为所述目标电机的转速小于该最低转速时，所述目标电机的直轴电流为0。
104.实际应用时，所述第一转速阈值是外部输入参数，可以根据所述目标电机的特性设置；换句话说，所述电子设备可以从本地配置文件或其他电子设备中获取所述第一转速阈值。
105.实际应用时，所述斜坡指令可以根据需求设置，用于使所述第二电流值按照对应的斜率逐渐增大或逐渐减小。
106.基于此，在一实施例中，所述根据所述比较结果，利用所述第四电流值和预设的斜坡指令，确定所述第二电流值，可以包括：
107.在所述比较结果表征所述第二转速大于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第一斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值小于所述第四电流值；
108.或者，
109.在所述比较结果表征所述第二转速小于或等于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第二斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值大于所述第四电流值。
110.实际应用时，为了进一步提高制动所述目标电机的效率和安全性，所述电子设备确定所述第一电流值和所述第二电流值后，可以利用预设的电流阈值对所述第一电流值和所述第二电流值进行限幅，再根据限幅后的第一电流值和限幅后的第二电流值，控制所述逆变器的桥臂的开关状态。
111.基于此，在一实施例中，该方法还可以包括：
112.利用第一电流阈值或第二电流阈值对所述第一电流值进行限幅，得到限幅后的第一电流值；并利用第三电流阈值或第四电流阈值对所述第二电流值进行限幅，得到限幅后的第二电流值；所述第一电流阈值表征所述目标电机的最大交轴电流；所述第二电流阈值表征所述目标电机的最小交轴电流；所述第三电流阈值表征所述目标电机的最大直轴电流；所述第四电流阈值表征所述目标电机的最小直轴电流；
113.相应地，所述根据所述第一电流值和所述第二电流值，控制所述电机控制器中逆变器的桥臂的开关状态，可以包括：
114.根据限幅后的第一电流值和限幅后的第二电流值，控制所述逆变器的桥臂的开关状态。
115.这里，所述第一电流阈值、所述第二电流阈值、所述第三电流阈值和所述第四电流
阈值是外部输入参数，具体可以根据需求设置；换句话说，所述电子设备可以从本地配置文件或其他电子设备中获取所述第一电流阈值、所述第二电流阈值、所述第三电流阈值和所述第四电流阈值。
116.实际应用时，所述第一电流阈值、所述第二电流阈值、所述第三电流阈值和所述第四电流阈值可以是针对电流绝对值的阈值，换句话说，可以基于所述第一电流值和所述第二电流值的绝对值对所述第一电流值和所述第二电流值进行限幅。
117.实际应用时，在所述第二制动模式下，所述电子设备可以关闭所述逆变器的上桥臂，以使所述目标电机短路。
118.基于此，在一实施例中，该方法还可以包括：
119.控制所述电机控制器进入所述第二制动模式时，控制所述电机控制器中逆变器的上桥臂关闭，并控制所述逆变器的下桥臂全部打开，以使所述目标电机通过所述逆变器的下桥臂接地形成短路。
120.这里，所述目标电机短路时，所述电机控制器中的母线电容两侧不再产生回路，使得所述电机控制器的母线电压会随着电容能量自然消耗而降低，在所述母线电压降低至所述第一电压阈值的情况下，即在所述母线电压小于或等于所述第一电压阈值时，所述电子设备控制所述电机控制器由所述第二制动模式切换为所述第一制动模式。在所述第一制动模式下，所述第一电流值可能会与所述目标电机的转速方向相反，即所述第一电流值可能为负数，使得所述目标电机发电，从而导致母线电压升高，在所述母线电压达到所述第二电压阈值的情况下，即当所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值时，所述电子设备控制所述电机控制器由所述第一制动模式切换为所述第二制动模式。可见，所述电子设备通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，是一种循环的控制，即环路控制，直到成功制动所述目标电机；如此，能够提高制动所述目标电机的效率和安全性。
121.实际应用时，所述电子设备可以向所述逆变器的上桥臂发送值为0的数字信号，以控制所述逆变器的上桥臂关闭；并可以向所述逆变器的下桥臂发送值为1的数字信号，以控制所述逆变器的下桥臂全部打开(即完全导通)。此时，所述目标电机的交轴电流为0。
122.实际应用时，所述目标电机短路后，所述目标电机的相电流增大到所述目标电机的特征电流，从而能够通过增大所述目标电机的铜耗来加快电机制动，即提高制动所述目标电机的效率。
123.本技术实施例提供的制动控制方法，在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。本技术实施例的方案，根据电机控制器的母线电压，结合大于目标电机的供电电压、且小于目标电机的安全电压的两个电压阈值，通过滞环控制的方式控制电机控制器在电流制动控制和短路制动控制之间进行切换，实现了对电流制动控
制和短路制动控制这两种制动控制方式的结合；如此，不需要在电机控制器中设置制动单元、制动电阻等额外的制动设备，能够最大限度地利用电机控制器的母线电压裕量和目标电机自身的特性，在保护电机控制器的母线电压不超过目标电机的安全电压的前提下快速、有效地制动目标电机，避免电机控制器因母线电压过高而产生故障，从而提高制动目标电机的效率和安全性。
124.下面结合应用实施例对本技术再作进一步详细的描述。
125.在本应用实施例中，所述第一制动模式称为电流制动控制；所述第二制动模式称为短路制动控制；所述电机控制器的母线电压表示为udc；所述第一电压阈值表示为udc1；所述第二电压阈值表示为udc2；所述控制周期称为控制拍；所述第一电流值称为交轴电流指令，表示为iq_ref；所述第二电流值称为直轴电流指令，表示为id_ref；所述第一转速称为指令转速，表示为ω_ref；所述第二转速称为反馈转速，表示为ω_fdb；所述第三转速称为目标转速；所述第一转速阈值表示为n_fw。
126.本应用实施例提供了一种电机控制系统，包括控制芯片(即上述电子设备)、与控制芯片连接的电机控制器和电机。如图2所示，电机控制系统在制动开始时，控制芯片通过用户输入的方式采集需要的临界电压数值udc1和udc2，并根据电机的目标转速、指令转速、反馈转速三者之间的大小关系判断是否进入制动过程；在判断进入制动过程后，控制芯片根据母线电压的大小，采用滞环控制的方法，控制电机控制器在电流制动控制和短路制动控制之间进行切换，再根据目标转速、指令转速、反馈转速三者之间的大小关系，来判断退出制动还是继续滞环制动控制，实现整个制动控制环路。
127.在本应用实施例中，电机制动控制的流程具体包括以下步骤：
128.步骤1：用户向控制芯片输入用于控制方法切换(即对两个制动控制方式之间的切换进行控制)的母线电压udc1和udc2，且供电电压《udc1《udc2《安全电压。
129.步骤2：控制芯片进行制动状态的判断，在当前控制拍下，指令转速高于目标转速，且反馈转速高于目标转速时，系统进入制动工作状态；或在转速反馈与目标转速方向相反时，系统进入制动工作状态。
130.步骤3：在电机开始进入制动过程时，电机从起动或稳态向制动状态切换，母线电压的初始值通常在供电电压附近，此时控制芯片进行电流制动控制，即采用矢量控制方法，控制电机的交轴电流指令iq_ref和直轴电流指令id_ref。这里，步骤3具体包括以下两个步骤：
131.1)如图5所示，对于交轴电流指令iq_ref，需要根据指令转速和反馈转速的差值，利用pi控制算法来计算其比例部分(后续描述中记作比例值)和积分部分(后续描述中记作积分值)。其中，比例值ωerr(k)通过以下公式计算：
132.ωerr(k)＝ω_ref-ω_fdb
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
133.这里，k表示当前控制拍。
134.积分值deltaerr(k)通过以下公式计算：
135.deltaerr(k)＝ωerr(k)-ωerr(k-1)
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
136.这里，ωerr(k-1)表示上一控制拍的比例值。
137.通过公式(1)和公式(2)确定比例值和积分值后，通过公式(3)和公式(4)，将比例值和积分值分别乘上对应的比例系数和积分系数，再通过公式(5)计算未限幅的交轴电流
指令iq_ref’(k)。
138.iq_p＝kp*deltaerr(k)
ꢀꢀꢀꢀ
(3)
139.iq_i＝ki*ωerr(k)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
140.iq_ref’(k)＝iq_ref’(k-1)+iq_p+iq_i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
141.其中，kp表示积分系数；ki表示比例系数；kp和ki可由用户根据需求设置；iq_ref’(k-1)表示上一控制拍的交轴电流指令(即上述第三电流值)。
142.最后，对利用pi控制算法计算出的交轴电流指令iq_ref’(k)进行限幅，使交轴电流指令的绝对值不超过控制系统中的最大值(即上述第一电流阈值和第二电流阈值)，获得限幅后的交轴电流指令iq_ref。
143.2)如图6所示，对于直轴电流指令id_ref，需要将电机的实际转速ω_fdb与电机需要弱磁的转速n_fw进行大小比较，根据比较结果进行id_ref的控制。
144.若ω_fdb大于n_fw，则通过斜坡指令(即上述第一斜坡指令)使id_ref逐渐减小，即相较于上一个控制拍的直轴电流指令id_ref(in)(即上述第四电流值)减小，得到每个控制拍下未限幅的直轴电流指令id_ref’(out)，从而使得电机的弱磁深度更深，再经过限幅，使直轴电流指令不小于电机的最小直轴电流(即上述第四电流阈值)，得到新的直轴电流指令id_ref(out)用于实际的电流环路控制，并且作为下一个控制拍的输入。
145.若ω_fdb小于或等于n_fw，则通过斜坡指令(即上述第二斜坡指令)使id_ref逐渐增大，即相较于上一个控制拍的直轴电流指令id_ref(in)增大，得到每个控制拍下未限幅的直轴电流指令id_ref’(out)，从而使得电机逐渐跳出弱磁区，再经过限幅，使直轴电流指令不大于电机的最大直轴电流(即上述第三电流阈值)，得到新的直轴电流指令id_ref(out)用于实际的电流环路控制，并且作为下一个控制拍的输入。
146.步骤4：在电流制动控制下，iq_ref可能会与电机的转速方向相反，使得电机发电，从而使得母线电压升高；此时，如图3和图4所示，控制芯片需要进行母线电压判断，即判断udc与udc2的大小关系，并基于判断结果控制制动控制方式的切换；若udc小于udc2，则继续步骤3的电流制动控制；若udc大于或等于udc2，则进行步骤5的短路制动控制。
147.步骤5：控制芯片进行短路制动控制，将电机控制器中逆变器的多相桥臂的上桥臂关闭，将下桥臂全开(即完全导通)，使得电机的多相绕组经过对应下桥臂接地形成短路，从而使得电机的相电流增大到电机的特征电流，进而通过增大电机的铜耗来加快电机制动。
148.示例性地，如图7所示，逆变器三相桥壁中的上桥臂uh、vh、wh全部关闭，下桥臂u
l
、v
l
、w
l
全部打开，电机三相绕组经过对应的下桥臂与地形成短路。
149.步骤6：如图7所示，在短路制动控制下，电机控制器中母线电容c的两侧不再产生回路，使得母线电压会随着电容能量自然消耗而降低；此时，如图3和图4所示，控制芯片需要进行母线电压判断，即判断udc与udc1的大小关系，并基于判断结果控制制动控制方式的切换；若udc大于udc1，则继续步骤5的短路制动控制；若udc小于或等于udc1，则返回步骤3的电流制动控制。
150.步骤7：控制芯片进行转速判断来确定制动过程是否结束，当指令转速达到目标转速(即ω_ref等于目标转速)，且反馈转速等于或低于目标转速时，控制芯片判定制动过程结束，进行其他控制流程，否则继续执行步骤3至步骤6，通过滞环控制的方式实现电机制动。
151.实际应用时，对于一般电机而言，电流制动控制的速度更快还是短路制动控制的速度更快，取决于电机的特征电流、运行转速、额定母线电压等参数，而在母线电压升高之后，电流制动控制的速度也势必会受到影响。因此，本应用实施例的方案，控制芯片根据电机控制器的母线电压大小，采用滞环控制的方式将电流制动控制与短路制动控制结合在一起，能够最大限度地利用电机控制器的母线电压裕量和电机的自身特性，实现电机的快速停机，并且保护电机控制器的母线电压不过压，是一种高效、安全的制动方法。
152.这里，控制芯片保护电机控制器的母线电压不过压，是由于供电电压《udc1《udc2《安全电压，并且，在制动电机的过程中，一旦udc达到udc2，电机控制系统会进入短路制动控制；换句话说，在整个制动控制过程中，udc可以达到的最大值为udc2，不超过控制系统的安全电压阈值。因此，控制芯片既能够保护电机控制器的母线电压不会过高，又能够使电机有效、快速地停机，实现电机的快速、有效、安全制动。
153.为了实现本技术实施例的方法，本技术实施例还提供了一种制动控制装置，设置在电子设备上，所述电子设备内部设置有目标电机和电机控制器，或者通过外部电路连接有目标电机和电机控制器；如图8所示，该装置包括：
154.第一处理单元801，用于在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；
155.第二处理单元802，用于根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。
156.其中，在一实施例中，所述第二处理单元802，具体用于：
157.控制所述电机控制器开始制动时，在所述母线电压小于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第一制动模式，或者在所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第二制动模式；
158.当所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第一制动模式切换为所述第二制动模式；
159.当所述母线电压小于或等于所述第一电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第二制动模式切换为所述第一制动模式。
160.在一实施例中，所述第二处理单元802，还用于：
161.控制所述电机控制器进入所述第一制动模式时，确定第一电流值和第二电流值；所述第一电流值对应所述目标电机在当前控制周期的交轴电流；所述第二电流值对应所述目标电机在当前控制周期的直轴电流；
162.根据所述第一电流值和所述第二电流值，控制所述电机控制器中逆变器的桥臂的开关状态，以使所述电机控制器向所述目标电机输入所述第一电流值和所述第二电流值对应的正弦电流。
163.在一实施例中，所述第二处理单元802，还用于：
164.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速和第二转速，并获取所述目标电机在上一控制周期的第三电流值；所述第一转速表征所述目标电机在第一时长内加速到第三转速所需的转速指令对应的转速；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第三转速表征所述目标电机的目标转速；所述第三电流值对应所述目标电机在上一控制周期的交轴电流；
165.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三电流值，确定所述第一电流值。
166.在一实施例中，所述第二处理单元802，还用于：
167.确定所述目标电机在当前控制周期的第二转速，并获取所述目标电机在上一控制周期的第四电流值；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第四电流值对应所述目标电机在上一控制周期的直轴电流；
168.将所述第二转速与第一转速阈值进行比较，得到比较结果；所述第一转速阈值表征所述目标电机需要弱磁控制时的最低转速；
169.根据所述比较结果，利用所述第四电流值和预设的斜坡指令，确定所述第二电流值。
170.在一实施例中，所述第二处理单元802，还用于：
171.在所述比较结果表征所述第二转速大于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第一斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值小于所述第四电流值；
172.或者，
173.在所述比较结果表征所述第二转速小于或等于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第二斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值大于所述第四电流值。
174.在一实施例中，所述第二处理单元802，还用于：
175.利用第一电流阈值或第二电流阈值对所述第一电流值进行限幅，得到限幅后的第一电流值；并利用第三电流阈值或第四电流阈值对所述第二电流值进行限幅，得到限幅后的第二电流值；所述第一电流阈值表征所述目标电机的最大交轴电流；所述第二电流阈值表征所述目标电机的最小交轴电流；所述第三电流阈值表征所述目标电机的最大直轴电流；所述第四电流阈值表征所述目标电机的最小直轴电流；
176.根据限幅后的第一电流值和限幅后的第二电流值，控制所述逆变器的桥臂的开关状态。
177.在一实施例中，所述第二处理单元802，还用于控制所述电机控制器进入所述第二制动模式时，控制所述电机控制器中逆变器的上桥臂关闭，并控制所述逆变器的下桥臂全部打开，以使所述目标电机通过所述逆变器的下桥臂接地形成短路。
178.在一实施例中，所述第一处理单元801，还用于：
179.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速、第二转速和第三转速；所述第一转速表征所述目标电机在第一时长内加速到第三转速所需的转速指令对应的转速；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第三转速表征所述目标电机的目标转速；
180.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三转速中的至少两个转速，确定是否需要制动所述目标电机，或者在制动所述目标电机的过程中确定是否需要结束制动。
181.在一实施例中，所述第一处理单元801，还用于在所述第一转速大于所述第三转
速、且所述第二转速大于所述第三转速的情况下，或者在所述第二转速的方向与所述第三转速的方向相反的情况下，确定需要制动所述目标电机。
182.在一实施例中，所述第一处理单元801，还用于在所述第一转速等于所述第三转速，且所述第二转速小于或等于所述第三转速的情况下，确定需要结束制动。
183.这里，所述制动控制装置的功能相当于本技术应用实施例中控制芯片的功能。
184.实际应用时，所述第一处理单元801和所述第二处理单元802可由制动控制装置中的处理器结合通信接口实现。
185.需要说明的是：上述实施例提供的制动控制装置在控制电机控制器制动目标电机时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用时，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的制动控制装置与制动控制方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
186.基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本技术实施例的方法，本技术实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备内部设置有目标电机和电机控制器，或者通过外部电路连接有目标电机和电机控制器；如图9所示，该电子设备900包括：
187.通信接口901，能够与其他电子设备进行信息交互；
188.处理器902，与所述通信接口901连接，以实现与其他电子设备进行信息交互，用于运行计算机程序时，执行上述一个或多个技术方案提供的方法；
189.存储器903，存储能够在所述处理器902上运行的计算机程序。
190.具体地，所述处理器902，用于：
191.在确定需要制动目标电机的情况下，获取连接所述目标电机的电机控制器的母线电压；
192.根据所述母线电压，结合第一电压阈值和第二电压阈值，通过滞环控制的方式控制所述电机控制器在第一制动模式和第二制动模式之间进行切换，以使所述电机控制器制动所述目标电机；其中，所述第一电压阈值大于所述目标电机的供电电压；所述第二电压阈值大于所述第一电压阈值，且小于所述目标电机的安全电压；在所述第一制动模式下，所述电机控制器能够通过降低所述目标电机的输入电流的方式制动所述目标电机；在所述第二制动模式下，所述电机控制器能够通过使所述目标电机短路的方式制动所述目标电机。
193.其中，在一实施例中，所述处理器902，还用于：
194.控制所述电机控制器开始制动时，在所述母线电压小于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第一制动模式，或者在所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值的情况下，控制所述电机控制器进入所述第二制动模式；
195.当所述母线电压大于或等于所述第二电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第一制动模式切换为所述第二制动模式；
196.当所述母线电压小于或等于所述第一电压阈值时，控制所述电机控制器由所述第二制动模式切换为所述第一制动模式。
197.在一实施例中，所述处理器902，还用于：
198.控制所述电机控制器进入所述第一制动模式时，确定第一电流值和第二电流值；所述第一电流值对应所述目标电机在当前控制周期的交轴电流；所述第二电流值对应所述
目标电机在当前控制周期的直轴电流；
199.根据所述第一电流值和所述第二电流值，控制所述电机控制器中逆变器的桥臂的开关状态，以使所述电机控制器向所述目标电机输入所述第一电流值和所述第二电流值对应的正弦电流。
200.在一实施例中，所述处理器902，还用于：
201.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速和第二转速，并获取所述目标电机在上一控制周期的第三电流值；所述第一转速表征所述目标电机在第一时长内加速到第三转速所需的转速指令对应的转速；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第三转速表征所述目标电机的目标转速；所述第三电流值对应所述目标电机在上一控制周期的交轴电流；
202.根据所述第一转速、所述第二转速和所述第三电流值，确定所述第一电流值。
203.在一实施例中，所述处理器902，还用于：
204.确定所述目标电机在当前控制周期的第二转速，并获取所述目标电机在上一控制周期的第四电流值；所述第二转速表征所述目标电机的实际转速；所述第四电流值对应所述目标电机在上一控制周期的直轴电流；
205.将所述第二转速与第一转速阈值进行比较，得到比较结果；所述第一转速阈值表征所述目标电机需要弱磁控制时的最低转速；
206.根据所述比较结果，利用所述第四电流值和预设的斜坡指令，确定所述第二电流值。
207.在一实施例中，所述处理器902，还用于：
208.在所述比较结果表征所述第二转速大于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第一斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值小于所述第四电流值；
209.或者，
210.在所述比较结果表征所述第二转速小于或等于所述第一转速阈值的情况下，利用所述第四电流值和第二斜坡指令，确定所述第二电流值；所述第二电流值大于所述第四电流值。
211.在一实施例中，所述处理器902，还用于：
212.利用第一电流阈值或第二电流阈值对所述第一电流值进行限幅，得到限幅后的第一电流值；并利用第三电流阈值或第四电流阈值对所述第二电流值进行限幅，得到限幅后的第二电流值；所述第一电流阈值表征所述目标电机的最大交轴电流；所述第二电流阈值表征所述目标电机的最小交轴电流；所述第三电流阈值表征所述目标电机的最大直轴电流；所述第四电流阈值表征所述目标电机的最小直轴电流；
213.根据限幅后的第一电流值和限幅后的第二电流值，控制所述逆变器的桥臂的开关状态。
214.在一实施例中，所述处理器902，还用于控制所述电机控制器进入所述第二制动模式时，控制所述电机控制器中逆变器的上桥臂关闭，并控制所述逆变器的下桥臂全部打开，以使所述目标电机通过所述逆变器的下桥臂接地形成短路。
215.在一实施例中，所述处理器902，还用于：
216.确定所述目标电机在当前控制周期的第一转速、第二转速和第三转速；所述第一
memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(cd-rom，compact disc read-only memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram，random access memory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的ram可用，例如静态随机存取存储器(sram，static random access memory)、同步静态随机存取存储器(ssram，synchronous static random access memory)、动态随机存取存储器(dram，dynamic random access memory)、同步动态随机存取存储器(sdram，synchronous dynamic random access memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(ddrsdram，double data rate synchronous dynamic random access memory)、增强型同步动态随机存取存储器(esdram，enhanced synchronous dynamic random access memory)、同步连接动态随机存取存储器(sldram，synclink dynamic random access memory)、直接内存总线随机存取存储器(drram，direct rambus random access memory)。本技术实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其他适合类型的存储器。
226.在示例性实施例中，本技术实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体为计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器903，上述计算机程序可由电子设备900的处理器902执行，以完成前述方法所述步骤。计算机可读存储介质可以是fram、rom、prom、eprom、eeprom、flash memory、磁表面存储器、光盘、或cd-rom等存储器。
227.需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
228.另外，本技术实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
229.以上所述，仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。