基于转矩信息的电机的控制方法、电机和存储介质技术

本发明专利技术提供了一种基于转矩信息的电机的控制方法、电机和存储介质，其中，通过传感器等方式获取电机运转过程中的转矩信息，并通过频谱分析的方法，确定转矩信息中是否存在目标特征频谱，也即判断是否存在“频谱尖峰”等运行不平衡的情况，并根据判断结果生成对应的补偿信号，因此能够有效地降低电机运转过程中的低转矩脉动，从而有效地降低电机运行中的噪音。从而有效地降低电机运行中的噪音。从而有效地降低电机运行中的噪音。

【技术实现步骤摘要】
基于转矩信息的电机的控制方法、电机和存储介质


[0001]本专利技术涉及电机控制
，具体而言，涉及一种基于转矩信息的电机的控制方法、一种电机和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在相关技术中，很多家电设备中都设置有电机，如果电机在运行中转矩发生波动，会导致电机出现噪音，因此会影响用户的使用体验，因此目前亟需一种能够有效平衡电机转速的方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的第一方面提出一种基于转矩信息的电机的控制方法。
[0005]本专利技术的第二方面提出一种电机。
[0006]本专利技术的第三方面提出一种计算机可读存储介质。
[0007]有鉴于此，本专利技术的第一方面提供了一种基于转矩信息的电机的控制方法，包括：获取电机的转矩信息，对转矩信息进行频谱分析，以确定转矩信息对应的转矩频谱；基于转矩频谱中包括目标特征频谱的情况，根据目标特征频谱生成对应的补偿信号，并将补偿信号叠加至电机的驱动信号中。
[0008]在该技术方案中，实时获取电机运行过程中的转矩信息，并对转矩信息进行频谱分析，在分析后，能够得到转矩信息对应的转矩频谱。
[0009]进一步地，对转矩频谱进行分析和识别，如果确定转矩频谱中包括目标特征频谱，如“频谱尖峰”，则说明电机运行过程中存在非正常的转矩信息，电机运行中可能存在噪音和运行不平衡的现象，此时根据确定到的目标频谱特征，通过电机控制算法生成对应的补偿信号，将该补偿信号叠加至电机的驱动信号内，通过叠加有补偿信号的驱动信号来控制电机运转，直至目标特征频谱消失。
[0010]应用了本专利技术实施例，通过获取电机运行时的转矩信息，通过对转矩信息进行频谱分析的方式确定电机的运行是否存在不平衡的情况，并在电机运行不平衡时，根据识别到的目标特征频谱生成补偿信号，因此能够有效地平衡电机的运行转矩，从而有效地降低电机运行噪音。
[0011]另外，本专利技术提供的上述技术方案中的基于转矩信息的电机的控制方法还可以具有如下附加技术特征：
[0012]在上述技术方案中，在根据目标特征频谱生成对应的补偿信号的步骤之前，控制方法还包括：获取电机的基波频率，根据基波频率确定电机的目标谐波频率，并确定目标谐波频率对应的平均幅值；根据目标谐波频率和转矩频谱，确定转矩频谱与目标谐波频率相对应的频谱幅值；根据平均幅值确定幅值阈值，基于频谱幅值大于幅值阈值的情况，确定转矩频谱在目标谐波频率上包括目标特征频谱。
[0013]在该技术方案中，电机的基波频率具体为电机的电频率，根据电机的基波频率能够确定到电机在各次谐波上对应的谐波频率(如2次谐波频率、3次谐波频率
……
)。在判断转矩频谱上是否存在特征频谱时，可分别判断转矩频谱在各次谐波频率上对应的平均幅值是否超过了幅值阈值，如果转矩频谱在某次谐波频率上，具体为目标谐波频率上的平均幅值超过了幅值阈值，则说明转矩频谱在目标谐波频率上包括目标特征频谱，即电机运行存在不平衡的情况，此时生成对应的补偿信号，以保证电机运行平顺。
[0014]其中，当转矩频谱中不存在目标特征频谱时，补偿信号为0。
[0015]在上述任一技术方案中，根据基波频率确定电机的目标谐波频率的步骤，具体包括：计算基波频率与第一预设常数的第一乘积，将第一乘积确定为目标谐波频率；其中，第一预设常数为正整数，第一预设常数大于等于2，且第一预设常数小于等于20。
[0016]在该技术方案中，在确定电机的目标谐波频率时，仅需计算基波频率与第一预设常数的乘积。具体地，设基波频率为f
e
，则各次谐波频率可表示为nf
e
。其中n即第一预设常数，且n为大于等于2，小于等于20的正整数。通过该方法确定电机的各次谐波频率，即确定目标谐波频率，计算量小，运算速度快，能够提高电机控制的灵敏度。
[0017]在上述任一技术方案中，根据平均幅值确定幅值阈值的步骤，具体包括：计算平均幅值与第二预设常数的第二乘积，将第二乘积确定为幅值阈值；其中，第二预设常数大于0，且第二预设常数小于等于2。
[0018]在该技术方案中，设目标谐波频率表示为nf
e
，则转矩频谱在目标谐波频率nf
e
对应的幅值可表示为P
n
，平均幅值可表示为P
navg
，计算平均幅值与第二预设常数m的乘积，即mP
navg
即为幅值阈值。当P
n
大于mP
navg
时，则说明转矩频谱在nf
e
处包括目标特征频谱，否则说明转矩频谱在nf
e
处不包括目标特征频谱。其中，满足0≤m≤2。
[0019]在上述任一技术方案中，确定目标谐波频率对应的平均幅值的步骤，具体包括：计算目标谐波频率与第三预设常数的第三乘积，以及目标谐波频率与第四预设常数的第四乘积；以第三乘积为区间下限，以第四乘积为区间上限，确定频率区间；确定频率区间内的多个目标频率对应的多个频率幅值，计算多个频率幅值的平均值，将平均值确定为平均幅值；其中，第三预设常数等于第一预设常数与1的差，第四预设常数等于第一预设常数与1的和。
[0020]在确定幅值阈值时，设目标谐波频率表示为nf
e
，则转矩频谱在目标谐波频率nf
e
对应的幅值可表示为P
n
，平均幅值可表示为P
navg
，具体为计算在(n-1)次谐波与(n+1)次谐波之间的谐波频率的幅值平均值，也就是计算(n-1)f
e
至(n+1)f
e
范围内的幅值的平均值P
navg
，其中n为第一预设常数，(n+1)即第三预设常数，(n+1)即第四预设常数。
[0021]在一些实时方式中，为了减小计算量，还可通过计算0.9nf
e
至1.1nf
e
之间的谐波频率的幅值的平均值来确定平均幅值。
[0022]在上述任一技术方案中，转矩信息包括模拟转矩信息或转矩信息，对转矩信息进行频谱分析，以确定电机对应的转矩频谱的步骤，具体包括：通过傅立叶变换算法对转矩信息进行频谱分析，以确定转矩频谱；或通过小波变换算法对转矩信息进行频谱分析，以确定转矩频谱。
[0023]在该技术方案中，当在对转矩信息进行频谱分析时，可通过傅立叶变化算法对转矩信息进行频谱分析，也可以通过小波变化算法对转矩信息进行频谱信息，最终得到可视化且可被处理器识别的转矩频谱。通过傅立叶变化算法和小波变化算法对转矩信息进行频
谱分析，能够在保证准确度的前提下，减小计算量，提高电机控制的灵敏度。
[0024]在上述任一技术方案中，补偿信号为余弦信号，且余弦信号的频率与目标特征频谱的频率相对应，余弦信号的相位与目标特征频谱的相位相对应；以及计算目标特征频谱的幅值与预设系数的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于转矩信息的电机的控制方法，其特征在于，包括：获取所述电机的转矩信息，对所述转矩信息进行频谱分析，以确定所述转矩信息对应的转矩频谱；基于所述转矩频谱中包括目标特征频谱的情况，根据所述目标特征频谱生成对应的补偿信号，并将所述补偿信号叠加至所述电机的驱动信号中。2.根据权利要求1所述的基于转矩信息的电机的控制方法，其特征在于，在所述根据所述目标特征频谱生成对应的补偿信号的步骤之前，所述控制方法还包括：获取所述电机的基波频率，根据所述基波频率确定所述电机的目标谐波频率，并确定所述目标谐波频率对应的平均幅值；根据所述目标谐波频率和所述转矩频谱，确定所述转矩频谱与目标谐波频率相对应的频谱幅值；根据所述平均幅值确定幅值阈值，基于所述频谱幅值大于所述幅值阈值的情况，确定所述转矩频谱在所述目标谐波频率上包括所述特征频谱。3.根据权利要求2所述的基于转矩信息的电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述基波频率确定所述电机的目标谐波频率的步骤，具体包括：计算所述基波频率与第一预设常数的第一乘积，将所述第一乘积确定为所述目标谐波频率；其中，所述第一预设常数为正整数，所述第一预设常数大于等于2，且所述第一预设常数小于等于20。4.根据权利要求3所述的基于转矩信息的电机的控制方法，其特征在于，所述根据所述平均幅值确定幅值阈值的步骤，具体包括：计算所述平均幅值与第二预设常数的第二乘积，将所述第二乘积确定为所述幅值阈值；其中，所述第二预设常数大于0，且所述第二预设常数小于等于2。5.根据权利要求3所述的基于转矩信息的电机的控制方法，其特征在于，所述确定所述目标谐波频率对应的平均幅值的步骤，具体包括：计算所述目标谐波频率与第三预设常数的第三乘积，以及所述目标谐波频率与第四预设常数的第四乘积；以所述第三乘积为区间下限，以所述第四乘积为区间上限，确定频率区间；确定所述频率区间内的多个所述目标频率对应的多个频率幅值，计算所述多个频率幅值的平均值，将所述平均值确定为所述平均幅值；其中，所述第三预设常数等于所述第一预设常数与1的差，所述第四预设常数等于所述第一预设常数与1的和。6.根据权利要求1所述的基于转矩信息的电机的控制方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：程云峰，龚黎明，
申请(专利权)人：威灵芜湖电机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：