CN104132432B - 电子膨胀阀逼近式控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空调，特别涉及空调的电子膨胀阀。本发明针对目前空调系统电子膨胀阀在控制过程中稳定性及准确性差的问题，提出一种电子膨胀阀逼近式控制方法，具体控制思路是简化膨胀阀的控制参数与控制方式，在控制过程中根据比较控制参数检测值与控制参数目标值的大小，分周期对膨胀阀的开度进行调整，从第二个控制周期开始，每次控制都结合上一个周期膨胀阀的状态对膨胀阀进行调整，在控制参数的检测值达到预定的控制精度之后停止调整，从而实现电子膨胀阀的快速收敛于稳定。本发明适用于空调电子膨胀阀。

Description

电子膨胀阀逼近式控制方法

技术领域

本发明涉及空调，特别涉及空调的电子膨胀阀。

背景技术

在空调系统中，电子膨胀阀由于其具有高的控制精度及快速的响应特性而得到越来越多的应用。在现有的电子膨胀阀控制中，大多采用PD控制或者PID控制，但由于空调系统本身的迟滞、膨胀阀本身的响应时间影响以及相应控制参数的采集误差，其微分或者积分环节并不能完全准确的反应系统运行的动态变化特性，从而影响电子膨胀阀控制的稳定性及准确性。

发明内容

本发明为提高空调系统电子膨胀阀控制的稳定性及准确性，提供一种电子膨胀阀逼近式控制方法，包括如下步骤：

A.空调开机后，膨胀阀以初始开度运行，系统判断空调开机时长是否大于膨胀阀启动调整的预设时长，若是，进入步骤B；

B.检测控制参数，若控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内，则不对膨胀阀的运行步数进行调整，若为否，则进入步骤C；

C.调整膨胀阀的运行步数：

C1.在第一个控制周期内，如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启初始调整步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭初始调整步数，所述控制参数目标值的上限值为控制参数的目标值与目标精度值之和，所述制参数目标值的下限值为控制参数的目标值与目标精度值的差值，所述控制周期为预设的调整周期；

C2.在第二个控制周期内：

C21.若第一个控制周期内的控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则开启的膨胀阀的步数为初始调整步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则关闭膨胀阀的步数为初始调整步数的一半；

C22.若第一个控制周期内的控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启的步数为初始调整步数的一半，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭的步数为初始调整步数；

C23.若第一个控制周期内控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内，则进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启初始调整步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭初始调整步数；

C3.在第三个控制周期内：

C31.如果第二个周期膨胀阀进行的是开启操作，则：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启与第二个周期开启的相同的步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭第二控制周期开启步数的一半；

C32.如果第二个周期膨胀阀关闭，则：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启第二控制周期关闭步数的一半，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭与第二个周期关闭的相同的步数；

C33.如果第二个周期内膨胀阀控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内，则：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启上一次开启或闭关的相同的步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭上一次开启或闭关的相同的步数；

C4.循环步骤C1、C2及C3，当膨胀阀的开度达到最大开度时，膨胀阀维持最大开度运行，当膨胀阀开度达到最小开度时，膨胀阀维持最小开度运行，当控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内时，结束调整。

空调关闭时，电子膨胀阀按0步或者接近0步的位置运行，所述控制参数为制冷机组蒸发器进出口温度的差值，当电子膨胀阀连续开启或关闭次数达到4次后又开启时，开启步数调整为初始开启步数。

本发明的有益效果是：通过精简电子膨胀阀的控制参数与简化控制方式，实现电子膨胀阀的简化控制、快速收敛及稳定。

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，实施例仅仅是为了方便读者更好地理解本发明的技术构思，不应理解为例中的具体参数限定了本发明权利要求的保护范围。

具体实施方式

本发明针对目前空调系统电子膨胀阀在控制过程中稳定性及准确性差的问题，提出一种电子膨胀阀逼近式控制方法，具体控制思路是简化膨胀阀的控制参数与控制方式，在控制过程中根据比较控制参数检测值与控制参数目标值的大小，分周期对膨胀阀的开度进行调整，从第二个控制周期开始，每次控制都结合上一个周期膨胀阀的状态对膨胀阀进行调整，在控制参数的检测值达到预定的控制精度之后停止调整，从而实现电子膨胀阀的快速收敛于稳定。

实施例

下面举一具体实例详细说明本发明电子膨胀阀控制方法在空调控制过程中的工作流程。

在制冷过程中，电子膨胀阀依据过热度进行控制，过热度为制冷机组蒸发器进出口温度的差值，即△T＝T2-T1，T1为进口温度，T2为出口温度。△T的目标值为2度，控制精度为±0.5度，电子膨胀阀初始步数为200步，初始调整步数B为16步，控制周期为10秒，初始步数的持续时间为200秒。

下面就控制逻辑进行说明：

1)在空调系统上电开始运行的初始情况下，电子膨胀阀在100秒内维持在200步运行，B赋值16，N赋值为0；

2)在100秒后，第1个控制周期内,检测T1与T2的温度值，如果△T≥2+0.5度,则电子膨胀阀开启16步，M赋值为1，N等于1,N代表连续的第N次开阀或者关阀周期，M为1代表开阀，M为0代表关阀，相应开阀记为1，关阀记为0，下次控制周期需要根据该次控制方向确定开关阀步数)B等于16；如果△T≤2-0.5度,则电子膨胀阀关闭16步，M赋值为0，N等于1,B等于16；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N＝0；

3)在第二个控制周期内,如果第一个周期△T≥2+0.5,而第二个控制周期仍然△T≥2+0.5,则电子膨胀阀开启16步，N等于2；如第二控制周期△T≤2-0.5度，则电子膨胀阀关闭8步，N等于1；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N置为0；

在第二个控制周期内,如果第一个周期△T≤2-0.5度,而第二个控制周期△T≥2+0.5,则电子膨胀阀开启8步，N等于1；如第二控制周期△T≤2-0.5度，则电子膨胀阀关闭16步，N等于2；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N置为0；

在第二个控制周期内,如果第一个周期2+0.5＞△T＞2-0.5,而第二个控制周期△T≥2+0.5,则电子膨胀阀开启16步，N等于1；如第二控制周期△T≤2-0.5度，则电子膨胀阀关闭16步，N等于1；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N置为0；

4)在第三个控制周期内,如果第二个周期膨胀阀开启,而第三个控制周期仍然△T≥2+0.5,则电子膨胀阀开启第二个周期相同步数步；如第三控制周期△T≤2-0.5度，则电子膨胀阀关闭第二控制周期开启步数的一半；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N置为0；

在第三个控制周期内,如果第二个周期膨胀阀关闭,而第三个控制周期△T≥2+0.5,则电子膨胀阀开启第二周期关闭步数的一半；如第三控制周期△T≤2-0.5度，则电子膨胀阀关闭第二周期相同步数；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N置为0；

在第三个控制周期内,如果第二个周期2+0.5＞△T＞2-0.5,而第三个控制周期△T≥2+0.5,则电子膨胀阀开启上一次开启或者关闭步数；如第三控制周期△T≤2-0.5度，则电子膨胀阀关闭上一次开启或者关闭步数；如果2+0.5＞△T＞2-0.5,则维持当前膨胀阀开度，且N置为0；

5)以上依次进行循环，当连续开启或者关闭次数达到4次，而仍需开启时，开启步数变为初始调整步数16步，当计算结果小于1步时，执行动作为1步；

6)空调系统关机后关闭电子膨胀阀。

Claims (3)

1.电子膨胀阀逼近式控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.空调开机后，电子膨胀阀以初始开度运行，系统判断开机时长是否大于电子膨胀阀启动调整的预设时长，若是，进入步骤B；

B.检测控制参数，若控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内，则不对电子膨胀阀的运行步数进行调整，若为否，则进入步骤C，所述控制参数为制冷机组蒸发器进出口温度的差值；

C.调整电子膨胀阀的运行步数：

C1.在第一个控制周期内，如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启初始调整步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭初始调整步数，所述控制参数目标值的上限值为控制参数的目标值与目标精度值之和，所述制参数目标值的下限值为控制参数的目标值与目标精度值的差值，所述控制周期为预设的调整周期；

C2.在第二个控制周期内：

C21.若第一个控制周期内的控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则开启的膨胀阀的步数为初始调整步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则关闭电子膨胀阀的步数为初始调整步数的一半；

C22.若第一个控制周期内的控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则开启的膨胀阀的步数为初始调整步数的一半，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则关闭膨胀阀的步数为初始调整步数；

C23.若第一个控制周期内控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内，则进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启初始调整步数，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭初始调整步数；

C3.在第三个控制周期内：

C31.如果第二个周期膨胀阀开启，进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启与第二个周期相同步数步，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭第二控制周期开启步数的一半；

C32.如果第二个周期膨胀阀关闭，进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启第二控制周期关闭步数的一半，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭与第二个周期相同步数步；

C33.如果第二个周期内膨胀阀控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内，进行如下操作：如果控制参数的检测值大于控制参数目标值的上限值，则膨胀阀开启上一次开启或闭关步数步，如果控制参数的检测值小于控制参数目标值的下限值，则膨胀阀关闭上一次开启或闭关步数步；

C4.循环步骤C1、C2及C3，当电子膨胀阀的开度达到最大开度时，电子膨胀阀维持最大开度运行，当电子膨胀阀开度达到最小开度时，电子膨胀阀维持最小开度运行，当控制参数的检测值在控制参数目标值的精度范围内时结束调整。

2.如权利要求1所述的电子膨胀阀逼近式控制方法，其特征在于，空调关闭时，电子膨胀阀按0步或者接近0步的位置运行。

3.如权利要求1所述的电子膨胀阀逼近式控制方法，其特征在于，当电子膨胀阀连续开启或关闭次数达到4次后又开启时，开启步数调整为初始开启步数。