具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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。

根据本发明的实施例，提供了一种电机电流的确定方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该电机电流的确定方法可以包括：步骤 S110至步骤S150。

在步骤S110处，确定所述电机的q轴电流补偿量的相位。

在一些实施方式中，结合图2所示本发明的方法中确定所述电机的q轴电流补偿量的相位的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S110中确定所述电机的q轴电流补偿量的相位的具体过程，包括：步骤S210至步骤S220。

步骤S210，确定所述电机的q轴电流的补偿角度、q轴电流的波动角度和 q轴电流的位置估算角。

具体地，低通滤波器：Y(n)＝a*X(n)+(1-a)*Y(n-1)。a为滤波系数，X(n)为本次采样值，Y(n-1)为上一次滤波输出值，Y(n)为本次滤波输出值。

转速波动正弦分量WrRippleSin(θ)＝波动转速*Sin(θ)。转速波动余弦分量WrRippleCos(θ)＝波动转速*Cos(θ)。WrRippleSin(θ)与WrRippleCos (θ)分别迭代运算后求平均值，波动角度＝arctan((WrRippleSin(θ)， (WrRippleCos(θ))。

步骤S220，将所述q轴电流的补偿角度、所述q轴电流的波动角度和所述q轴电流的位置估算角之和，确定为所述q轴电流补偿量的相位。

具体地，q轴电流补偿量的相位＝补偿角度+波动角度+位置估算角。在对不同转速以及负载大小进行调节时，先将不同转速对应的补偿幅值i_{q_Amp}建表，初次进入前馈补偿模式或当工况发生变化，根据转速查表得i_{q_Amp}的初值，补偿角度θ_{q_comp}可根据工程试验得到初值，波动角度和位置估算角可根据计算得到初值。θ_{q_comp}、i_{q_Amp}当前最佳值的依据是判定电机转速波动Δω是否为最小，控制程序当中电机转速达到某一给定的速度节点值，i_{q_Amp}依据转速波动Δω最小的原则确定为最佳值之后，再根据变频空调整机负载(非周期性扰动)的变化而实时修正，当整机负载变大或变小时，亦相应地寻得最佳补偿电流幅值。

由此，通过余弦波转矩前馈补偿方法，在减小压缩机的周期性转速脉动的同时，运用自适应寻优方法跟随不同工况下导致的负载变化而搜寻最佳补偿幅值，将计算出来的波动角度、补偿角度、位置估算角组成补偿量的补偿点角度，与最佳补偿电流幅值搭建成余弦波转矩前馈补偿算法，从而提高q轴电流补偿量的精确性，促进压缩机的稳定及可靠运行。

其中，所述q轴电流的波动角度和所述q轴电流的位置估算角之和，为所述电机的q轴电流的机械角速度与所述电机的运行时间之间的乘积。

具体地，家用变频空调采用余弦波转矩前馈补偿i_{q_comp}＝i_{q_Amp}cos (ω_rt+θ_{q_comp})，其中i_{q_Amp}为补偿幅值，θ_{q_comp}为补偿角度，ω_r为机械角速度，能够有效解决压缩机在低频运转阶段的转速脉动问题。补偿幅值与负载大小，即与q轴电流i_q ^*之间存在合理的比例关系，空间上和时间上的转速脉动可定量的计算加以解决，不同工况(如室内温度、室外温度等)下所导致负载的变化由于其不确定性无法量化，则通过转速波动抑制补偿幅值最佳值自适应搜寻方法来提高低频运行时的平稳性及可靠性，减小补偿点的幅值偏差量，提高空调系统性能。

在步骤S120处，采用余弦波转矩前馈补偿算法，确定所述电机的q轴修正电流幅值。

在一些实施方式中，步骤S120中采用余弦波转矩前馈补偿算法，确定所述电机的q轴修正电流幅值的具体过程，参见以下示例性说明。

下面结合图3所示本发明的方法中确定所述电机的q轴修正电流幅值的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中确定所述电机的q轴修正电流幅值的具体过程，包括：步骤S310和步骤S320。

步骤S310，确定所述电机的q轴电流的初始修正电流、q轴电流的修正电流因子和q轴电流的修正系数。

在一些实施方式中，步骤S310中确定所述电机的q轴电流的初始修正电流、q轴电流的修正电流因子和q轴电流的修正系数，包括以下至少一种确定情形：

第一种确定情形：确定所述电机的初始修正q轴补偿电流幅值、以及所述电机的初始q轴补偿电流，将所述初始修正q轴补偿电流幅值、以及所述初始 q轴补偿电流之和，确定为所述电机的q轴电流的初始修正电流。

具体地，初始化。在一个采样周期内T，计算第一波动转速(即波动转速 1)：

采样时间T可以设为0.5秒、1秒、2秒等，程序通过电流采样，估算压缩机转速和设定压缩机转速的转速差，在采样时间T内多个转速差的和，作为误差值，即第一波动转速。误差值越小，则压缩机转速波动越小，管路应力越小。

q轴补偿电流＝补偿电流因子*修正幅值。初始修正电流幅值＝初始q轴补偿电流幅值+q轴补偿电流；初始q轴补偿电流幅值为程序中预先设定的参数，此值一般为实验室调试的最佳值。

第二种确定情形：在所述电机的转速波动值的计算时间大于设定时间的情况下，确定所述q轴电流的修正电流因子为第一设定值(如0.1A)，否则确定所述q轴电流的修正电流因子为第二设定值(如0.2A)。

具体地，q轴补偿电流＝补偿电流因子*修正幅值。

其中，q轴补偿电流因子初始值取1。补偿电流因子值取1或-1，补偿电流因子的正负代表方向，即下一时刻是增加补偿电流幅值还是减小补偿电流幅值；初始化，即第一次先取1，即增加电流幅值。

修正幅值为每次修正电流的幅值，此值可以变化，刚开始进入自适应寻优，幅值可以取大一点，如0.3A，随着时间推移，幅值可以递减，如0.2A、0.1A，即慢慢趋向收敛，找到最佳的补偿电流幅值。

第三种确定情形：在所述电机的角速度误差变小的情况下，设定变量(即 M)变大。在所述电机的角速度误差变大的情况下，设定变量(即M)变小。在所述电机的转速波动值的计算次数大于设定次数的情况下，若所述设定变量大于或等于0，则所述q轴电流的修正系数为正值，否则所述q轴电流的修正系数为负值。

具体地，比较转速波动：自上述初始化第一次改变电流幅值后，采样第二波动转速(即波动转速2)，采样时间与波动转速1相同：

变量N＝0，M＝0，K＝0。N为转速波动比较次数的标志位，即程序中每一次判断修正电流方向，波动转速1与波动转速2(即第二波动转速)比较的次数。M值为转速波动比较结果的标志位，决定上述说的q轴补偿电流因子的方向，即下一时刻是增加补偿电流幅值还是减小补偿电流幅值。M值是这样取的，如波动转速1>＝波动转速2，即角速度误差变小，M＝M+1，否则角速度误差变大，M＝M-1。比较N次后，M>＝0,q轴补偿电流因子取1；如M<0，q轴补偿电流因子取-1。K为时间累积标志位，即进入自适应的时间。此值决定前述的“修正系数”，如刚进入自适应寻优时，“修正系数”取较大值；随着时间推移，“修正系数”逐渐取较小值，即趋向收敛。

比较波动转速1与波动转速2大小，如果波动转速1>＝波动转速2，即角速度误差变小，M＝M+1；否则角速度误差变大，M＝M-1；比较一次，N自加1，N＝N+1。

重复执行以上步骤，即重复比较波动转速1与波动转速2大小，执行J次数；J可以取5次、7次、9次等，一般取奇数，方便结果的判断。

步骤S320，确定所述q轴电流的修正电流因子和所述q轴电流的修正系数的乘积，并将所述乘积与所述q轴电流的初始修正电流之和，确定为所述电机的q轴修正电流幅值。

具体地，计算修正电流补偿幅值i_{q_Amp_Mod}。修正电流幅值i_{q_Amp_Mod}＝初始修正电流+修正电流因子*修正系数。

在步骤S130处，根据所述q轴修正电流幅值和所述q轴电流补偿量的相位，确定所述电机的转矩前馈补偿电流。

在一些实施方式中，步骤S130中根据所述q轴修正电流幅值和所述q轴电流补偿量的相位，确定所述电机的转矩前馈补偿电流，包括：将所述q轴修正电流幅值、以及所述q轴电流补偿量的相位的余弦值的乘积，确定为所述电机的转矩前馈补偿电流。

具体地，带自适应最优补偿电流的余弦波转矩前馈补偿算法为：

i_{q_comp}＝i_{q_Amp_Mod}cos(ω_rt+θ_{q_comp})。

其中，i_{q_comp}为最终作用在q轴的前馈补偿电流值，i_{q_Amp_Mod}为经自适应寻优后得到的q轴电流补偿量的电流幅值(即修正过后的q轴电流补偿量的电流幅值)，θ_{q_comp}为补偿角度，ω_r为机械角速度。

由此，应用余弦波转矩前馈补偿算法提供q轴电流补偿量，为有效地跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，提出一种转速波动抑制补偿电流最佳幅值自适应搜寻方法，通过比较第一波动转速与第二波动转速，判断转速误差在采样前后是否变大，而确定修正电流因子的值。计算出的补偿角度与位置估算角度，及通过与波动转速迭代运算后的波动角度组成q轴电流补偿量的相位，最后加入到q轴电流补偿量的计算当中，整个寻优算法处于闭环当中，从而实现自适应地调节，以此提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

在步骤S140处，根据所述转矩前馈补偿电流，对所述电机的初始转矩电流进行补偿，得到所述电机的当前电流。

在步骤S150处，根据所述当前电流，控制所述电机的运行。

由此，通过将有效地跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，如通过余弦波转矩前馈补偿算法能以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量(i_{q_comp})，从而有效抑制变频压缩机在低频运转阶段的转速波动，提高空调的能效比与制冷/制热能力，能够提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过余弦波转矩前馈补偿算法，以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量，从而，通过使压缩机跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，抑制压缩机在低频运转阶段的转速波动，提升整机运行性能。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机电流的确定方法的一种电机电流的确定装置。参见图4所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该电机电流的确定装置可以包括：确定单元102和控制单元104。

其中，确定单元102，被配置为确定所述电机的q轴电流补偿量的相位。该确定单元102的具体功能及处理参见步骤S110。

在一些实施方式中，所述确定单元102，确定所述电机的q轴电流补偿量的相位，包括：

所述确定单元102，具体还被配置为确定所述电机的q轴电流的补偿角度、 q轴电流的波动角度和q轴电流的位置估算角。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S210。

具体地，低通滤波器：Y(n)＝a*X(n)+(1-a)*Y(n-1)。a为滤波系数，X(n)为本次采样值，Y(n-1)为上一次滤波输出值，Y(n)为本次滤波输出值。

转速波动正弦分量WrRippleSin(θ)＝波动转速*Sin(θ)。转速波动余弦分量WrRippleCos(θ)＝波动转速*Cos(θ)。WrRippleSin(θ)与WrRippleCos (θ)分别迭代运算后求平均值，波动角度＝arctan((WrRippleSin(θ)， (WrRippleCos(θ))。

所述确定单元102，具体还被配置为将所述q轴电流的补偿角度、所述q 轴电流的波动角度和所述q轴电流的位置估算角之和，确定为所述q轴电流补偿量的相位。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S220。

具体地，q轴电流补偿量的相位＝补偿角度+波动角度+位置估算角。在对不同转速以及负载大小进行调节时，先将不同转速对应的补偿幅值i_{q_Amp}建表，初次进入前馈补偿模式或当工况发生变化，根据转速查表得i_{q_Amp}的初值，补偿角度θ_{q_comp}可根据工程试验得到初值，波动角度和位置估算角可根据计算得到初值。θ_{q_comp}、i_{q_Amp}当前最佳值的依据是判定电机转速波动Δω是否为最小，控制程序当中电机转速达到某一给定的速度节点值，i_{q_Amp}依据转速波动Δω最小的原则确定为最佳值之后，再根据变频空调整机负载(非周期性扰动)的变化而实时修正，当整机负载变大或变小时，亦相应地寻得最佳补偿电流幅值。

由此，通过余弦波转矩前馈补偿装置，在减小压缩机的周期性转速脉动的同时，运用自适应寻优装置跟随不同工况下导致的负载变化而搜寻最佳补偿幅值，将计算出来的波动角度、补偿角度、位置估算角组成补偿量的补偿点角度，与最佳补偿电流幅值搭建成余弦波转矩前馈补偿算法，从而提高q轴电流补偿量的精确性，促进压缩机的稳定及可靠运行。

其中，所述q轴电流的波动角度和所述q轴电流的位置估算角之和，为所述电机的q轴电流的机械角速度与所述电机的运行时间之间的乘积。

具体地，家用变频空调采用余弦波转矩前馈补偿i_{q_comp}＝i_{q_Amp}cos (ω_rt+θ_{q_comp})，其中i_{q_Amp}为补偿幅值，θ_{q_comp}为补偿角度，ω_r为机械角速度，能够有效解决压缩机在低频运转阶段的转速脉动问题。补偿幅值与负载大小，即与q轴电流i_q ^*之间存在合理的比例关系，空间上和时间上的转速脉动可定量的计算加以解决，不同工况(如室内温度、室外温度等)下所导致负载的变化由于其不确定性无法量化，则通过转速波动抑制补偿幅值最佳值自适应搜寻装置来提高低频运行时的平稳性及可靠性，减小补偿点的幅值偏差量，提高空调系统性能。

所述确定单元102，还被配置为采用余弦波转矩前馈补偿算法，确定所述电机的q轴修正电流幅值。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S120。

在一些实施方式中，所述确定单元102，采用余弦波转矩前馈补偿算法，确定所述电机的q轴修正电流幅值，包括：

所述确定单元102，具体还被配置为确定所述电机的q轴电流的初始修正电流、q轴电流的修正电流因子和q轴电流的修正系数。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S310。

在一些实施方式中，所述确定单元102，确定所述电机的q轴电流的初始修正电流、q轴电流的修正电流因子和q轴电流的修正系数，包括以下至少一种确定情形：

第一种确定情形：所述确定单元102，具体还被配置为确定所述电机的初始修正q轴补偿电流幅值、以及所述电机的初始q轴补偿电流，将所述初始修正q轴补偿电流幅值、以及所述初始q轴补偿电流之和，确定为所述电机的q 轴电流的初始修正电流。

具体地，具体地，初始化。在一个采样周期内T，计算第一波动转速(即波动转速1)：

采样时间T可以设为0.5秒、1秒、2秒等，程序通过电流采样，估算压缩机转速和设定压缩机转速的转速差，在采样时间T内多个转速差的和，作为误差值，即第一波动转速。误差值越小，则压缩机转速波动越小，管路应力越小。

q轴补偿电流＝补偿电流因子*修正幅值。初始修正电流幅值＝初始q轴补偿电流幅值+q轴补偿电流；初始q轴补偿电流幅值为程序中预先设定的参数，此值一般为实验室调试的最佳值。

第二种确定情形：所述确定单元102，具体还被配置为在所述电机的转速波动值的计算时间大于设定时间的情况下，确定所述q轴电流的修正电流因子为第一设定值(如0.1A)，否则确定所述q轴电流的修正电流因子为第二设定值(如0.2A)。

具体地，q轴补偿电流＝补偿电流因子*修正幅值。

其中，q轴补偿电流因子初始值取1。补偿电流因子值取1或-1，补偿电流因子的正负代表方向，即下一时刻是增加补偿电流幅值还是减小补偿电流幅值；初始化，即第一次先取1，即增加电流幅值。

修正幅值为每次修正电流的幅值，此值可以变化，刚开始进入自适应寻优，幅值可以取大一点，如0.3A，随着时间推移，幅值可以递减，如0.2A、0.1A，即慢慢趋向收敛，找到最佳的补偿电流幅值。

第三种确定情形：所述确定单元102，具体还被配置为在所述电机的角速度误差变小的情况下，设定变量(即M)变大。在所述电机的角速度误差变大的情况下，设定变量(即M)变小。在所述电机的转速波动值的计算次数大于设定次数的情况下，若所述设定变量大于或等于0，则所述q轴电流的修正系数为正值，否则所述q轴电流的修正系数为负值。

具体地，比较转速波动：自上述初始化第一次改变电流幅值后，采样第二波动转速(即波动转速2)，采样时间与波动转速1相同：

变量N＝0，M＝0，K＝0。N为转速波动比较次数的标志位，即程序中每一次判断修正电流方向，波动转速1与波动转速2(即第二波动转速)比较的次数。M值为转速波动比较结果的标志位，决定上述说的q轴补偿电流因子的方向，即下一时刻是增加补偿电流幅值还是减小补偿电流幅值。M值是这样取的，如波动转速1>＝波动转速2，即角速度误差变小，M＝M+1，否则角速度误差变大，M＝M-1。比较N次后，M>＝0,q轴补偿电流因子取1；如M<0，q轴补偿电流因子取-1。K为时间累积标志位，即进入自适应的时间。此值决定前述的“修正系数”，如刚进入自适应寻优时，“修正系数”取较大值；随着时间推移，“修正系数”逐渐取较小值，即趋向收敛。

比较波动转速1与波动转速2大小，如果波动转速1>＝波动转速2，即角速度误差变小，M＝M+1；否则角速度误差变大，M＝M-1；比较一次，N自加1，N＝N+1。

重复执行以上步骤，即重复比较波动转速1与波动转速2大小，执行J次数；J可以取5次、7次、9次等，一般取奇数，方便结果的判断。

所述确定单元102，具体还被配置为确定所述q轴电流的修正电流因子和所述q轴电流的修正系数的乘积，并将所述乘积与所述q轴电流的初始修正电流之和，确定为所述电机的q轴修正电流幅值。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S320。

具体地，计算修正电流补偿幅值i_{q_Amp_Mod}。修正电流幅值i_{q_Amp_Mod}＝初始修正电流+修正电流因子*修正系数。

所述确定单元102，还被配置为根据所述q轴修正电流幅值和所述q轴电流补偿量的相位，确定所述电机的转矩前馈补偿电流。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S130。

在一些实施方式中，所述确定单元102，根据所述q轴修正电流幅值和所述q轴电流补偿量的相位，确定所述电机的转矩前馈补偿电流，包括：所述确定单元102，具体还被配置为将所述q轴修正电流幅值、以及所述q轴电流补偿量的相位的余弦值的乘积，确定为所述电机的转矩前馈补偿电流。

具体地，带自适应最优补偿电流的余弦波转矩前馈补偿算法为：

i_{q_comp}＝i_{q_Amp_Mod}cos(ω_rt+θ_{q_comp})。

其中，i_{q_comp}为最终作用在q轴的前馈补偿电流值，i_{q_Amp_Mod}为经自适应寻优后得到的q轴电流补偿量的电流幅值(即修正过后的q轴电流补偿量的电流幅值)，θ_{q_comp}为补偿角度，ω_r为机械角速度。

由此，应用余弦波转矩前馈补偿算法提供q轴电流补偿量，为有效地跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，提出一种转速波动抑制补偿电流最佳幅值自适应搜寻装置，通过比较第一波动转速与第二波动转速，判断转速误差在采样前后是否变大，而确定修正电流因子的值。计算出的补偿角度与位置估算角度，及通过与波动转速迭代运算后的波动角度组成q轴电流补偿量的相位，最后加入到q轴电流补偿量的计算当中，整个寻优算法处于闭环当中，从而实现自适应地调节，以此提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

所述确定单元102，还被配置为根据所述转矩前馈补偿电流，对所述电机的初始转矩电流进行补偿，得到所述电机的当前电流。该确定单元102的具体功能及处理还参见步骤S140。

控制单元104，被配置为根据所述当前电流，控制所述电机的运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S150。

由此，通过将有效地跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，如通过余弦波转矩前馈补偿算法能以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量(i_{q_comp})，从而有效抑制变频压缩机在低频运转阶段的转速波动，提高空调的能效比与制冷/制热能力，能够提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过余弦波转矩前馈补偿算法，以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量，有效抑制变频压缩机在低频运转阶段的转速波动，能够提高空调的能效比与制冷/制热能力。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机电流的确定装置的一种空调。该空调可以包括：以上所述的电机电流的确定装置。

空调在不同的运行工况下，其负载是不一样的，一般来说，环境温度越高，高压侧换热越差，其负载越重。因而，需要补偿的前馈电流是不一样的，如图 5所示。而程序中受限于程序存储空间等，往往只有一组根据实验室调试得出的最佳经验参数。但在实际使用中，是难以满足空调在售后复杂多变的使用环境的。

如图6所示的压缩机工作过程和图7所示的单转子型压缩机脉动负载力矩、电机力矩和速度，电机力矩大于负载力矩的区间为正，电机加速；反之，负载力矩大于电机力矩的区间为负，电机减速。由图6可知由于电机在压缩机缸体内不均匀的圆周运动、冷媒吸排气压力等因素的影响，电机转速将产生周期性波动，可近似于周期性的脉动负载，但又不属于严格意义上的周期性，周期为压缩机机械转动周期。引起转速脉动的因素有：不同工况(如室内温度、室外温度等)下都会导致负载的变化；空间上的负载周期特性，即由于电机本体设计造成的磁通谐波引起的转速脉动；时间上的负载周期特性，即由于逆变器的非线性等造成的电流谐波引起的转矩脉动；负载转矩在时间上的相关性，即当前负载转矩状态不仅和现在相关，而且和过去相关，但相关性越来越小。

当然，图7仅是示例，解释单转子压缩机在工作过程中为什么会造成转速波动。因为其在吸气、压缩、排气工程中，其负载是不平衡的，从而造成转速波动，管路应力较大，从而产生噪音，甚至断管。

在一些实施方式中，本发明的方案，提出一种转矩前馈补偿电流幅值的自适应寻优方法，将有效地跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，如通过余弦波转矩前馈补偿算法能以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量(i_{q_comp})，从而有效抑制变频压缩机在低频运转阶段的转速波动，提高空调的能效比与制冷/制热能力。该控制策略具有高效性和优越性，提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

具体地，家用变频空调采用余弦波转矩前馈补偿i_{q_comp}＝i_{q_Amp}cos (ω_rt+θ_{q_comp})，其中i_{q_Amp}为补偿幅值，θ_{q_comp}为补偿角度，ω_r为机械角速度，能够有效解决压缩机在低频运转阶段的转速脉动问题。补偿幅值与负载大小，即与q轴电流i_q ^*之间存在合理的比例关系，空间上和时间上的转速脉动可定量的计算加以解决，不同工况(如室内温度、室外温度等)下所导致负载的变化由于其不确定性无法量化，则通过转速波动抑制补偿幅值最佳值自适应搜寻方法来提高低频运行时的平稳性及可靠性，减小补偿点的幅值偏差量，提高空调系统性能。

可见，通过余弦波转矩前馈补偿方法，在减小压缩机的周期性转速脉动的同时，运用自适应寻优方法跟随不同工况下导致的负载变化而搜寻最佳补偿幅值，将计算出来的波动角度、补偿角度、位置估算角组成补偿量的补偿点角度，与最佳补偿电流幅值搭建成余弦波转矩前馈补偿算法，从而提高q轴电流补偿量的精确性，促进压缩机的稳定及可靠运行。

在一些实施方式中，本发明的方案中，在对不同转速以及负载大小进行调节时，先按图7将不同转速对应的补偿幅值i_{q_Amp}建表，初次进入前馈补偿模式或当工况发生变化，根据转速查表得i_{q_Amp}的初值，补偿角度θ_{q_comp}可根据工程试验得到初值，波动角度和位置估算角可根据计算得到初值。图8中θ_{q_comp}、i_{q_Amp}当前最佳值的依据是判定电机转速波动Δω是否为最小，控制程序当中电机转速达到某一给定的速度节点值，i_{q_Amp}依据转速波动Δω最小的原则确定为最佳值之后，再根据变频空调整机负载(非周期性扰动)的变化而实时修正，当整机负载变大或变小时，亦相应地寻得最佳补偿电流幅值。

转矩前馈补偿控制系统仿真图如图9所示，主要包括：速度PI调节器(即比例积分调节器)，d、q轴电流PI调节器，转子位置估算和转矩前馈补偿等模块。电机实时转速ω_m，通过速度PI调节器跟踪转速给定值N_ref，输出定子电流i_s，定子电流i_s补偿电流i_{q_comp}后，与Park变换(即派克变换)后的q轴电流i_q作计算。d、q轴电流PI调节器的输出为d、q轴电压u_d、u_q。d、q轴电压u_d、u_q通过Park逆变换得到三相定子输出电压，然后通过SVPWM(即空间矢量脉宽调制)计算得到6路功率管PWM(即脉冲宽度调制)驱动信号，最后通过功率模块驱动PMSM(即永磁同步马达)旋转工作。

在一些实施方式中，家用变频空调作为一种低成本控制系统，通过电阻采样电路获取实时相电流值，通过转子位置估算模块获取电机转子位置角和转速。

在实际工况中，受温度、频率等不同因素影响，压缩机的负载特性还存在非周期性的扰动信号。为了避免非周期性扰动带来的转矩补偿偏差问题，可通过引入转速波动抑制补偿电流最佳值自适应搜寻方法进行补偿电流幅值的偏差逼近。

如图8所示，转速波动抑制补偿电流最佳值自适应搜寻方法的流程，包括：

步骤1、初始化。

步骤11、在一个采样周期内T，计算第一波动转速(即波动转速1)：

采样时间T可以设为0.5秒、1秒、2秒等，程序通过电流采样，估算压缩机转速和设定压缩机转速的转速差，在采样时间T内多个转速差的和，作为误差值，即第一波动转速。误差值越小，则压缩机转速波动越小，管路应力越小。

步骤12、q轴补偿电流因子初始值取1。

补偿电流因子值取1或-1，补偿电流因子的正负代表方向，即下一时刻是增加补偿电流幅值还是减小补偿电流幅值；初始化，即第一次先取1，即增加电流幅值。

步骤13、q轴补偿电流＝补偿电流因子*修正幅值；修正幅值为每次修正电流的幅值，此值可以变化，刚开始进入自适应寻优，幅值可以取大一点，如0.3A，随着时间推移，幅值可以递减，如0.2A、0.1A，即慢慢趋向收敛，找到最佳的补偿电流幅值。

步骤14、初始修正电流幅值＝初始q轴补偿电流幅值+q轴补偿电流；初始q轴补偿电流幅值为程序中预先设定的参数，此值一般为实验室调试的最佳值。

步骤2、比较转速波动：

步骤21、自上述初始化第一次改变电流幅值后，采样第二波动转速(即波动转速2)，采样时间与波动转速1相同：

变量N＝0，M＝0，K＝0。N为转速波动比较次数的标志位，即程序中每一次判断修正电流方向，波动转速1与波动转速2(即第二波动转速)比较的次数。

M值为转速波动比较结果的标志位，决定上述说的q轴补偿电流因子的方向，即下一时刻是增加补偿电流幅值还是减小补偿电流幅值。M值是这样取的，如波动转速1>＝波动转速2，即角速度误差变小，M＝M+1，否则角速度误差变大，M＝M-1。比较N次后，M>＝0,q轴补偿电流因子取1；如M<0，q轴补偿电流因子取-1。

K为时间累积标志位，即进入自适应的时间。此值决定前述的“修正系数”，如刚进入自适应寻优时，“修正系数”取较大值；随着时间推移，“修正系数”逐渐取较小值，即趋向收敛。

比较波动转速1与波动转速2大小，如果波动转速1>＝波动转速2，即角速度误差变小，M＝M+1；否则角速度误差变大，M＝M-1；比较一次，N自加1，N＝N+1。

步骤22、重复步骤21，执行J次数；J可以取5次、7次、9次等，一般取奇数，方便结果的判断。

步骤3、确定修正电流方向，更新电流幅值：采用多次比较判断的方法，即比较J次后，根据M值大小确定q轴补偿电流因子的值。

若M>＝0，即在一定时间内，比较J次后判定速度波动的误差变小，即前一次修正是有效的，则修正电流趋势不变，q轴补偿电流因子＝q轴补偿电流因子*1；

若M<0,即速度波动的误差变大，即前一次修正是无效的，则修正电流趋势应该相反，q轴补偿电流因子＝q轴补偿电流因子*(-1)。

修正电流幅值＝上次更新的修正电流幅值+q轴补偿电流因子*修正幅值。

为防止计算出错，可以对修正电流幅值进行限幅，即设定范围，不能超出一定的范围。

步骤4、更新波动转速1，并在步骤2中，同时对波动转速2进行求和：

波动转速1＝波动转速采样总和/J。

更新波动转速1，即用前一次更改电流幅值后，采样的波动平均幅值作为下一次比价的基础值。

步骤5、程序执行自适应寻优：重复执行步骤2，程序重复执行，不断根据实际工况，压缩机转速波动情况寻找出最佳的补偿电流幅值。

步骤6、计算波动角度。

低通滤波器：Y(n)＝a*X(n)+(1-a)*Y(n-1)。

上式中，a为滤波系数，X(n)为本次采样值，Y(n-1)为上一次滤波输出值，Y(n)为本次滤波输出值。

转速波动正弦分量WrRippleSin(θ)＝波动转速*Sin(θ)。

转速波动余弦分量WrRippleCos(θ)＝波动转速*Cos(θ)。

WrRippleSin(θ)与WrRippleCos(θ)分别迭代运算后求平均值，波动角度＝arctan((WrRippleSin(θ)，(WrRippleCos(θ))。

步骤7、q轴电流补偿量的相位＝补偿角度+波动角度+位置估算角。

因此，带自适应最优补偿电流的余弦波转矩前馈补偿算法为：

i_{q_comp}＝i_{q_Amp_Mod}cos(ω_rt+θ_{q_comp})。

其中，i_{q_comp}为最终作用在q轴的前馈补偿电流值，i_{q_Amp_Mod}为经自适应寻优后得到的q轴电流补偿量的电流幅值(即修正过后的q轴电流补偿量的电流幅值)，θ_{q_comp}为补偿角度，ω_r为机械角速度。

如图10所示为波动转速值，其维持在[-6，6]之间。图11为转矩补偿开启时的压缩机一相电流波形示意图。

综上，本发明的方案，为有效抑制变频压缩机在低频运转阶段的转速波动，提高空调的能效比与制冷/制热能力，应用余弦波转矩前馈补偿算法提供q轴电流补偿量，为有效地跟随工况变动而自适应地调整低速波动抑制补偿电流值，提出一种转速波动抑制补偿电流最佳幅值自适应搜寻方法，通过比较第一波动转速与第二波动转速，判断转速误差在采样前后是否变大，而确定修正电流因子的值；计算出的补偿角度与位置估算角度，及通过与波动转速迭代运算后的波动角度组成q轴电流补偿量的相位，最后加入到q轴电流补偿量的计算当中，整个寻优算法处于闭环当中，从而实现自适应地调节，以此提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图6所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过余弦波转矩前馈补偿算法，以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量，能够提高压缩机转速波动抑制的精确性和可靠性。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机电流的确定方法的一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的电机电流的确定方法。

由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4 所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过余弦波转矩前馈补偿算法，以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量，能够提高q轴电流补偿量的精确性，促进压缩机的稳定及可靠运行。

根据本发明的实施例，还提供了对应于电机电流的确定方法的一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的电机电流的确定方法。

由于本实施例的处理器所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图4所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过余弦波转矩前馈补偿算法，以最佳补偿电流幅值提供q轴电流补偿量，通过转速波动抑制补偿幅值最佳值自适应搜寻方法来提高低频运行时的平稳性及可靠性，减小补偿点的幅值偏差量，提高空调系统性能。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。