CN104515334A - 一种空调制热模式的频率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种空调制热模式的频率控制方法，空调器的压缩机在制热模式下以PID算法修正压缩机的工作频率运行时，若压缩机停机，则压缩机停机启动的初始频率通过室外环境温度确定。本发明初始频率的确定可以及时响应温度的变化，有效升降频。空调运行稳定，室内环境温度波动小，压缩机不会出现频繁启停的情况，用户体验好。空调运行不受外界天气变化情况影响，可以根据天气情况调节频率参数，通过大量实验优化频率参数，特殊天气情况下也能给出准确的初始频率，根据环境温度调节频率，既能够保证空调稳定运行，又能够快速调节温度。

Description

一种空调制热模式的频率控制方法
技术领域
本发明属于空调控制技术领域，具体地说，是涉及一种空调在制热模式下压缩机停机后重新启动时的初始频率的确定方法。 
背景技术
变频空调能够根据室内气温的变化自动调节压缩机的工作频率，进而改变压缩机的转速，实现空调运行状态的调节。变频空调由于具有调温快、噪音小、能耗低、使用寿命长等优点而具有广泛的市场前景。 
变频空调在室内温度达到设定温度时，控制压缩机停机，当室内温度偏离设定温度时，在重新启动压缩机工作，使得室内温度重新接近设定温度，从而保证室内温度的舒适性。现有空调器在压缩机重新启动时，其初始频率一般设定为其停机前的实际运行频率。然而，由于压缩机重新启动时，空调器所处环境参数已经发生改变，采用停机前的实际运行频率进行控制显然不能够使空调器快速相应并稳定运行，不能够使室内温度快速达到设定温度。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种空调制热模式的频率控制方法，解决了现有空调器压缩机停机后重新启动时初始频率选取不合理导致制热速率较低，舒适性差的技术问题。 
为达到上述目的，本发明提出了一种空调制热模式的频率控制方法，空调器的压缩机在制热模式下以PID算法修正压缩机的工作频率运行时，若压缩机停机，则压缩机停机启动的初始频率通过室外环境温度确定。 
进一步的，压缩机停机启动的初始频率的计算方法为： 
Fon= fmax *（A-K*Tao）
    其中，Tao为压缩机重新启动时的室外环境温度；
A：为Tao=0度时，压缩机停机启动初始频率的比例值；
K：为压缩机停机启动初始频率的变化率，A和K为事先通过实验得出。
更进一步的，Fon= fmax*b *（A-K*Tao），0＜b＜1。 
其中，压缩机停机启动首先以Fon作为初始频率运行，当压缩机再次停机启动时，检测本次压缩机重新启动时的室外环境温度Tao’，若|Tao’-Tao|≤预设温差，且前次启动与本次启动之间压缩机的运行时间＜t，则本次压缩机重新启动的初始频率Fon’=Fon-m，m为常数。      
若| Tao’-Tao|≤预设温差，且前次启动与本次启动之间压缩机的运行时间＞t，则本次压缩机重新启动的初始频率Fon’= Fon。
其中，压缩机运行最低频率fmin≤停机启动的初始频率≤fmax*b。 
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是： 
（1）空调响应及时：根据室外环境温度确定压缩机的初始运行频率，空调可以及时响应温度的变化，有效升降频。
（2）用户体验好：空调通过本发明计算的压缩机的初始频率进入PID控制，空调运行稳定，室内环境温度波动小，压缩机不会出现频繁启停的情况，用户体验好。 
（3）空调运行不受外界天气变化情况影响：根据天气变化情况调节频率参数，通过大量实验优化频率参数，特殊天气情况下也能给出准确的初始频率，根据室外环境温度调节频率，既能够保证空调稳定运行，又能够快速调节温度。 
附图说明
图1为本发明具体实施例在制热模式下的流程图。 
图2为本发明具体实施例在外界环境温度变化时Fon确定方法的流程图。 
图3为本发明具体实施例在制热模式下压机重新启动时压缩机运行频率、设定温度与室内环境温度的关系图。 
具体实施方式
下面参照附图对本发明所述空调压缩机重启时初始频率确定方法的具体实施方式进行详细的说明。 
如图1所示，本实施例以空调在制热模式下，采用增量PID算法控制过程中发生压缩机停机重启的情况为例对本发明的具体实现方式进行说明。 
空调器开启后，空调检测室内温度T室内，由于在PID控制过程中，以0.1度为计算精度，因而，令Pn=（T设定-T室内）*10，其中，T设定=人工设定温度+设定温度修正值。 
首次进入制热模式时，将Pn与制热第一温差和制热第二温差相比较： 
若Pn＞制热第一温差，控制压缩机以最高频率fmax运行；在运行过程中，空调实时检测T室内，并得到Pn，若Pn≤PID温差，则以压缩机实际运行频率为初始频率，通过增量PID算法修正压缩机的工作频率，进入PID控制后不再退出。
若制热第二温差＜Pn≤制热第一温差，控制压缩机以fmax *K1为初始频率，通过增量PID算法修正压缩机的工作频率，进入PID控制后不再退出。 
若Pn≤制热第二温差，控制压缩机以fmax *K2为初始频率，通过增量PID算法修正压缩机的工作频率，进入PID控制后不再退出。 
其中：0＜K2＜K1＜1，PID温差＜第一制热温差，则更有利于空调的快速制热。 
PID控制过程为： 
此次偏差的差 Dn= Pn（此次偏差）-Pn-1（前次偏差）
前次偏差的差 Dn-1= Pn-1（前次偏差）-Pn-2（前前次偏差）
输出系数 Outgain
比例系数 Kp
积分系数Ki
微分系数Kd
比例控制量 Hzkp
积分控制量 Hzki
微分控制量 Hzkd
输出补正后的输出量 Hzout
上次输出补正后的输出量 Hzout1
过滤后的输出量 Hzoutf
前次控制量 Sn
此次控制量 Fn
Hzkp = Kp * Dn
Hzki = Ki * Pn
Hzkd = Kd *（Dn－Dn-1）
ΔFn = Hzkp＋Hzki＋Hzkd
Hzout = Outgain * ΔFn
Hzoutf = ( Hzout + (Hzout1 * 2)) / 3
Fn = Sn + Hzoutf
其中，Sn 为压机实际返回频率，如果压机实际返回频率低于最小频率，则以最小频率为准。
控制量 Fn 作为温调的指示频率，若没有其他的频率限制，压缩机按 Fn 指示频率运转。 
比例项,积分项,微分项的值,分别将其最大值作为上限。 
当压缩机在PID控制过程中，正常情况下，例如，通过人工控制设定温度，导致压缩机停机（感温器OFF）后重新启动（感温器ON）的初始频率的确定方法为： 
检测重新启动时室外环境温度Tao，
    Fon= fmax*b*（A-K*Tao）
    其中， 0＜A、K、b＜1。
如图2所示，若由于室外环境温度变化导致压缩机停机，则压缩机重新启动时首先以Fon作为初始频率运行，当压缩机再次停机启动时，根据本次Tao’与前次Tao的关系确定本次初始频率Fon’。 
若|Tao’-Tao|≤预设温差，且前次压缩机运行时间＜t，则本次压缩机重新启动的初始频率Fon’=Fon-m，m为常数； 
若| Tao’-Tao|≤预设温差，且前次压缩机运行时间＞t，则本次压缩机重新启动的初始频率Fon’= Fon；
若|Tao’-Tao|＞预设温差，则根据本次Tao’重新计算初始频率Fon’。
如图3所示，为本实施例在室外温度为-7℃时，感温器OFF-ON过程中设定温度、室内温度与实际运行频率的关系图，由图3可以看出，在空调器稳定运行时，调低设定温度2度，使得室内温度达到设定温度，感温器OFF，当室内温度低于设定温度时，感温器ON，压缩机频率快速响应，制热速度快，室内温度波动很小，能够保证室内温度的稳定，给用户舒适的体验。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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保护范围之内。 

Claims (6)

1. 一种空调制热模式的频率控制方法，其特征在于：空调器的压缩机在制热模式下以PID算法修正压缩机的工作频率运行时，若压缩机停机，则压缩机停机启动的初始频率通过室外环境温度确定。
2. 根据权利要求1所述的空调制热模式的频率控制方法，其特征在于：压缩机停机启动的初始频率为：
    Fon= fmax *（A-K*Tao）
    其中，Tao为压缩机重新启动时的室外环境温度；
A：为Tao=0度时，压缩机停机启动初始频率的比例值；
K：为压缩机停机启动初始频率的变化率，A和K为事先通过实验得出。
3.根据权利要求2所述的空调制热模式的频率控制方法，其特征在于：Fon= fmax*b *（A-K*Tao），0＜b＜1。
4. 根据权利要求2或3所述的空调制热模式的频率控制方法，其特征在于：压缩机停机启动首先以Fon作为初始频率运行，当压缩机再次停机启动时，检测本次压缩机重新启动时的室外环境温度Tao’，若|Tao’-Tao|≤预设温差，且前次启动与本次启动之间压缩机的运行时间＜t，则本次压缩机重新启动的初始频率Fon’=Fon-m，m为常数。
5. 根据权利要求2或3所述的空调制热模式的频率控制方法，其特征在于：若| Tao’-Tao|≤预设温差，且前次启动与本次启动之间压缩机的运行时间＞t，则本次压缩机重新启动的初始频率Fon’= Fon。
6. 根据权利要求3所述的空调制热模式的频率控制方法，其特征在于：所述压缩机运行最低频率fmin≤停机启动的初始频率≤fmax*b。
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