[发明专利]空调、系统电机、驱动控制方法、控制系统及存储介质

权利要求书

1.一种空调系统电机的驱动控制方法，其特征在于，所述空调系统电机的驱动控制方法包括：

基于扩展卡尔曼滤波的无位置传感采集电机的位置信息；所述电机包括空调风机、压缩机；

根据空调系统电机驱动算法，利用欧拉离散法、泰勒级数进行离散后，基于模型预测控制策略进行空调电机驱动控制；

处理空调电机状态离散化数字信号状态参数及实现空调控制逻辑；

对空调电机进行线性、离散处理后应用卡尔曼滤波，基于扩展卡尔曼滤波EKF进行空调电机转子位置的估测计算；

对空调控制器外围电路信号进行处理；通过存储介质存储空调系统及空调电机驱动所需的参数数据。

2.如权利要求1所述的空调系统电机的驱动控制方法，其特征在于，所述模型预测控制策略，包括：

(1)采集电机包含电流、电压及位置信息在内的状态参数信息；

(2)构建空调驱动系统的离散数学模型；

(3)通过构建的空调驱动系统的离散数学模型对空调系统电流、转矩及磁链参数进行预测；

(4)建立基于离散数学模型的代价函数，通过代价函数选择最优的电机控制矢量；

(5)通过PWM输入逆变器的最优开关状态Sa、Sb、Sc；

(6)基于模型预测控制策略进行空调风机、压缩机的驱动控制。

3.如权利要求1所述的空调系统电机的驱动控制方法，其特征在于，所述基于模型预测控制策略进行空调电机驱动控制，包括：

(1)通过一阶欧拉离散法、二阶欧拉离散法及泰勒级数离散法进行电机模型的离散化；

(2)通过扩展卡尔曼滤波方法进行空调电机转子位置的观测计算；

(3)通过空调系统中传感器采集电机的重要状态参数到所建立的考虑空调系统扰动因数项的离散化的数学模型当中进行空调电机电流、转矩及磁链等重要性能指标参数的预测，包括单步及多步预测；

(4)根据所建立的离散电机驱动模型构造可以评价最优控制电压矢量选择的代价函数；

(5)通过实时采集电机重要状态参数的数据对所建立的空调电机数学模型进行反馈校正从而实现在线更新电机数学模型的过程。

4.如权利要求1所述的空调系统电机的驱动控制方法，其特征在于，所述基于扩展卡尔曼滤波EKF进行电机转子位置的估测计算的方法为：

基于表贴式三相永磁同步电机在静止坐标系下建立的数学模型进行扩展的EKF电机位置估测计算。

5.如权利要求4所述的空调系统电机的驱动控制方法，其特征在于，所述表贴式的永磁同步电机在两相静止坐标系下的电压方程表达式为：

在同步电机的数学模型中：

综上所述，建立如下的状态方程：

在扩展卡尔曼滤波EKF无位置观测方法当中，利用电机的电流、转速及转子位置作为观测器中的状态变量；利用电机的电压作为输入量。

6.如权利要求3所述的空调系统电机的驱动控制方法，其特征在于，所述EKF电机位置估测计算包括：

1)对所选取的状态量进行预测，通过离散化的输入u(k)和上一过程阶段的状态估计来预测(k+1)时刻的状态矢量：

2)计算此预测量所对应的输出并同时计算观测器的协方差矩阵、增益矩阵K(k+1)；

3)通过以上所计算的状态量进行反馈校正从而获得优化的状态估计值即进行滤波进程处理；

4)对估计误差协方差矩阵进行预测估计从而实现循环的优化状态电机转子位置估计。