CN108679799A - 一种螺杆压缩机组的能量调节方法 - Google Patents

一种螺杆压缩机组的能量调节方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108679799A
CN108679799A CN201810186120.3A CN201810186120A CN108679799A CN 108679799 A CN108679799 A CN 108679799A CN 201810186120 A CN201810186120 A CN 201810186120A CN 108679799 A CN108679799 A CN 108679799A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water temperature
value
tpm
pulse width
max
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810186120.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李海龙
马路
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing TICA Climate Solutions Co Ltd
Original Assignee
Nanjing TICA Climate Solutions Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing TICA Climate Solutions Co Ltd filed Critical Nanjing TICA Climate Solutions Co Ltd
Priority to CN201810186120.3A priority Critical patent/CN108679799A/zh
Publication of CN108679799A publication Critical patent/CN108679799A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F24F11/64—Electronic processing using pre-stored data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种螺杆压缩机组的能量调节方法，包括以下步骤：1)采集实际出水温度和出水温度设定值；2)获取预设的加载或减载电磁阀的最小脉冲宽度值和最大脉冲宽度值；3)计算水温偏差e(t)、水温变化率△e(t)和水温偏差的累计值∑e(t)；4)对水温偏差值和水温变化率进行模糊化处理，在线实时自整定，得到Kp、Ki、Kd；5)计算脉冲宽度：Tmc＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*△e(t)；6)当计算脉冲宽度值|Tmc|＜TPMmin，则令Tmc＝0；当计算脉冲宽度值|Tmc|＞TPMmax时，Tmc＝TPMmax；当计算脉冲宽度值TPMmin≤|Tmc|≤TPMmax时，Tmc＝Tmc；7)根据计算值进行加减载动作。本发明有效的提高了系统的响应速度，增强了系统的鲁棒性，可避免水温频繁振荡和不稳定性。

Description

一种螺杆压缩机组的能量调节方法
技术领域
本发明涉及一种空调系统控制方法，尤其是一种适用于螺杆压缩机组的控制方法，具体的说是一种螺杆压缩机组的能量调节方法。
背景技术
现今，随着科技不断进步，工业不断发展，生产工艺要求日益提高，对水温控制精度要求越来越高。目前，螺杆压缩机机组控制系统主要采用段式调节法和趋势调节法。段式调节法是指在设定精度范围内将精度分为几段，不同的温度段内压缩机开启的台数和每台压缩机能量调节不同，当温度发生变化时，只能根据设定好的能量调节程序来调节机组能量的投入；趋势调节法是指根据水温设定值和精度范围分成加载区、保持区、卸载区、急停区，通过当前水温判定其落在哪个区间来实现加载、减载、保持或者急停的命令。这些控制方法过于简单，温度控制精度低，水温变化的适应性较差，而且时滞性大，不能满足高精度水温的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种螺杆压缩机组的能量调节方法，利用水温偏差和累计误差以及相对偏差来调节脉冲宽度，进而控制机组的加、减载时间，从而有效解决水温精确性、及时性以及稳定性问题，满足工艺性场合所需的高精度水温的需求。
本发明的技术方案是：
一种螺杆压缩机组的能量调节方法，包括水温检测模块，能够检测冷冻水侧的出水温度，该调节方法包括以下步骤：
1)通过所述水温检测模块采集实际出水温度Tsj和出水温度设定值Tsd；
2)获取预设的加载或减载电磁阀的最小脉冲宽度值TPMmin和最大脉冲宽度值TPMmax；
3)计算水温偏差e(t)、水温变化率△e(t)和水温偏差的累计值∑e(t)，制冷模式下：e(t)＝Tsj-Tsd，△e(t)＝e(t)-e(t-1)；制热模式下：e(t)＝Tsd-Tsj，△e(t)＝e(t-1)-e(t)；其中，t和t-1为每一个脉冲周期的结束和开始的时间；∑e(t)＝e(1)+e(2)+……+e(t-1)+e(t)；
4)对水温偏差值e(t)和水温变化率△e(t)进行模糊化处理，通过查询模糊控制表，在线实时自整定PID参数值，得到Kp、Ki、Kd；其中，Kp是比例系数；Ki是积分系数；Kd是微分系数；
5)计算脉冲宽度：Tmc＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*△e(t)；
6)当计算脉冲宽度值|Tmc|＜TPMmin，则令Tmc＝0；当计算脉冲宽度值|Tmc|＞TPMmax时，Tmc＝TPMmax；当计算脉冲宽度值TPMmin≤|Tmc|≤TPMmax时，Tmc＝Tmc；其中，TPMmin是脉冲宽度最小值；TPMmax是脉冲宽度最大值；
7)当计算值为正值时加载电磁阀打开，减载电磁阀关闭；当计算值为负值时，减载电磁阀打开，加载电磁阀关闭；由此，实现螺杆压缩机的能量精确控制。
进一步的，所述步骤3)中每一个脉冲周期是由脉冲宽度和脉冲间隔构成，且每一个脉冲周期内脉冲间隔为定值。
进一步的，所述步骤4)中模糊控制表是通过模糊推理语言规则，采用设置水温偏差和水温变化的基本论域，进行模糊化处理得到与之对应的模糊论域，将经模糊处理的水温偏差值和水温变化率做为输入变量，Kp、Ki、Kd做为输出变量,以及三角形隶属度函数法在线查询。
进一步的，所述的螺杆压缩机为无级调节。
本发明的有益效果：
本发明设计合理，便于操控，通过脉冲宽度的调节，可避免以往因脉冲宽度过小而降低脉冲电磁阀寿命，或因脉冲宽度过大而影响控制精度等问题，并通过模糊自整定方式，提高了系统的适应能力，以及水温控制的精确性、及时性和稳定性。
附图说明
图1是本发明控制流程图。
其中：Tsj-实际出水温度；Tsd-出水温度设定值；TPMmin-脉冲宽度最小值；TPMmax-脉冲宽度最大值；e(t)-出水温度测量值与出水温度设定值的偏差；△e(t)-每个脉冲周期内出水温度测量值的单位时间内的变化率；∑e(t)-出水温度测量值与出水温度设定值的偏差进行累加值；Kp-比例系数；Ki–积分系数；Kd-微分系数；E(t)-模糊化的水温偏差；△E(t)-模糊化的水温变化率；T-脉冲周期；Tmc-脉冲宽度；a、b、c、d-设置参数值。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，一种螺杆压缩机组的能量调节方法，包括水温检测模块，能够检测冷冻水侧的出水温度，该调节方法包括以下步骤：
1)通过所述水温检测模块采集实际出水温度Tsj和出水温度设定值Tsd；
2)获取预设的加载或减载电磁阀的最小脉冲宽度值TPMmin和最大脉冲宽度值TPMmax；
3)计算水温偏差e(t)、水温变化率△e(t)和水温偏差的累计值∑e(t)，制冷模式下：e(t)＝Tsj-Tsd，△e(t)＝e(t)-e(t-1)；制热模式下：e(t)＝Tsd-Tsj，△e(t)＝e(t-1)-e(t)；其中，t和t-1为每一个脉冲周期的结束和开始的时间；∑e(t)＝e(1)+e(2)+……+e(t-1)+e(t)；设置水温偏差e(t)的基本论域(a，b),根据E(t)＝(e(t)-(a+b)/2)/(b-a)*12,进行模糊处理，且处理后模糊论域为(-6,6)，以及设置水温变化率△e(t)基本论域(c，d),根据△E(t)＝(△e(t)-(c+d)/2)/(d-c)*12进行模糊处理，处理后模糊论域为(-3,3)；
4)对水温偏差值e(t)和水温变化率△e(t)进行模糊化处理，通过查询模糊控制表，在线实时自整定PID参数值，得到Kp、Ki、Kd；若水温偏差值和水温变化率超出基本论域范围值，则按与之最接近的范围值进行获取；其中，Kp是比例系数；Ki是积分系数；Kd是微分系数；
5)计算脉冲宽度：Tmc＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*△e(t)，每一个脉冲周期内脉冲间隔10s；
6)当计算脉冲宽度值|Tmc|＜TPMmin，则令Tmc＝0；当计算脉冲宽度值|Tmc|＞TPMmax时，Tmc＝TPMmax；当计算脉冲宽度值TPMmin≤|Tmc|≤TPMmax时，Tmc＝Tmc；其中，TPMmin是脉冲宽度最小值；TPMmax是脉冲宽度最大值；
7)当计算值为正值时，即Tmc＞TPMmin，则加载电磁阀打开，减载电磁阀关闭；当计算值为负值时，即Tmc＜-TPMmin，则减载电磁阀打开，加载电磁阀关闭；由此，实现螺杆压缩机的能量精确控制。
循环上述步骤，可对机组能量进行有效调节。
实施例一，其中的模糊整定赋值表如表1至表3所示。
1)制冷模式下，采集实际出水温度25℃，设定出水温度7℃，最小脉冲宽度1s，最大脉冲宽度10s，脉冲间隔10s。利用可编程控制器计算出水温度偏差值为18℃，上一个脉冲周期内水温偏差的累加值为380，水温变化率-0.5℃。
2)选择水温偏差基本论域为(-3,12)，模糊论域为(-3,3)，由于水温偏差值超过基本论域最大值，按控制规则取基本论域最大值12进行模糊化处理，并且根据模糊化处理:E(t)＝(12-(-3+12)/2)/(12-(-3))*6＝3；水温偏差率基本论域为(-2.5,2.5)，模糊论域为(-3,3)，根据模糊化处理：△E(t)＝(0.5-(-2.5+2.5)/2)/(2.5-(-2.5))*6＝0.6，根据E(t)和△E(t)查询模糊控制表，依据三角形隶属函数进行计算，最后计算出KP＝1、Ki＝0.0088，Kd＝2.2参数值。
3)依据Tmc＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*△e(t)计算脉冲宽度，Tmc＝1*18+0.0088*360+2.2*(-0.5)＝20.1＞TPMmax＝10，所以Tmc＝10s。根据计算结果，下一周期加载电磁阀脉冲宽度为10s。
表1，KP模糊整定赋值表
表2，KI模糊整定赋值表
表3，KD模糊整定赋值表
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种螺杆压缩机组的能量调节方法，包括水温检测模块，能够检测冷冻水侧的出水温度，其特征是包括以下步骤：
1)通过所述水温检测模块采集实际出水温度Tsj和出水温度设定值Tsd；
2)获取预设的加载或减载电磁阀的最小脉冲宽度值TPMmin和最大脉冲宽度值TPMmax；
3)计算水温偏差e(t)、水温变化率△e(t)和水温偏差的累计值∑e(t)，制冷模式下：
e(t)＝Tsj-Tsd，△e(t)＝e(t)-e(t-1)；制热模式下：e(t)＝Tsd-Tsj，△e(t)＝e(t-1)-e(t)；其中，t和t-1为每一个脉冲周期的结束和开始的时间；∑e(t)＝e(1)+e(2)+……+e(t-1)+e(t)；
4)对水温偏差值e(t)和水温变化率△e(t)进行模糊化处理，通过查询模糊控制表，在线实时自整定PID参数值，得到Kp、Ki、Kd；其中，Kp是比例系数；Ki是积分系数；Kd是微分系数；
5)计算脉冲宽度：Tmc＝Kp*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*△e(t)；
6)当计算脉冲宽度值|Tmc|＜TPMmin，则令Tmc＝0；当计算脉冲宽度值|Tmc|＞TPMmax时，
Tmc＝TPMmax；当计算脉冲宽度值TPMmin≤|Tmc|≤TPMmax时，Tmc＝Tmc；其中，TPMmin是脉冲宽度最小值；TPMmax是脉冲宽度最大值；
7)当计算值为正值时加载电磁阀打开，减载电磁阀关闭；当计算值为负值时，减载电磁阀打开，加载电磁阀关闭；由此，实现螺杆压缩机的能量精确控制。
2.根据权利要求1所述的螺杆压缩机组的能量调节方法，其特征是所述步骤3)中每一个脉冲周期是由脉冲宽度和脉冲间隔构成，且每一个脉冲周期内脉冲间隔为定值。
3.根据权利要求1所述的螺杆压缩机组的能量调节方法，其特征是所述步骤4)中模糊控制表是通过模糊推理语言规则，采用设置水温偏差和水温变化的基本论域，进行模糊化处理得到与之对应的模糊论域，将经模糊处理的水温偏差值和水温变化率做为输入变量，Kp、Ki、Kd做为输出变量,以及三角形隶属度函数法在线查询。
4.根据权利要求1所述的螺杆压缩机组的能量调节方法，其特征是所述的螺杆压缩机为无级调节。
CN201810186120.3A 2018-03-07 2018-03-07 一种螺杆压缩机组的能量调节方法 Pending CN108679799A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810186120.3A CN108679799A (zh) 2018-03-07 2018-03-07 一种螺杆压缩机组的能量调节方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810186120.3A CN108679799A (zh) 2018-03-07 2018-03-07 一种螺杆压缩机组的能量调节方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108679799A true CN108679799A (zh) 2018-10-19

Family

ID=63800407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810186120.3A Pending CN108679799A (zh) 2018-03-07 2018-03-07 一种螺杆压缩机组的能量调节方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108679799A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567124A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 南京天加环境科技有限公司 一种模块水机的能量调节方法
CN113137371A (zh) * 2021-05-14 2021-07-20 广东申菱商用空调设备有限公司 一种压缩机的容量调节方法及装置、螺杆压缩机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1534259A (zh) * 2003-03-31 2004-10-06 上海百富勤空调设备有限公司 螺杆制冷压缩机能量的模糊控制方法
CN104215008A (zh) * 2014-10-08 2014-12-17 烟台荏原空调设备有限公司 一种螺杆式冷冻机容量调节的方法及系统
CN104406339A (zh) * 2013-11-12 2015-03-11 江苏春兰动力制造有限公司 一种单螺杆压缩机无级能量调节控制方法
WO2016167111A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 ダイキン工業株式会社 空気調和機のインバータ駆動装置
CN107014028A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 珠海格力电器股份有限公司 冷冻水阀的控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1534259A (zh) * 2003-03-31 2004-10-06 上海百富勤空调设备有限公司 螺杆制冷压缩机能量的模糊控制方法
CN104406339A (zh) * 2013-11-12 2015-03-11 江苏春兰动力制造有限公司 一种单螺杆压缩机无级能量调节控制方法
CN104215008A (zh) * 2014-10-08 2014-12-17 烟台荏原空调设备有限公司 一种螺杆式冷冻机容量调节的方法及系统
WO2016167111A1 (ja) * 2015-04-16 2016-10-20 ダイキン工業株式会社 空気調和機のインバータ駆動装置
CN107014028A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 珠海格力电器股份有限公司 冷冻水阀的控制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110567124A (zh) * 2019-09-19 2019-12-13 南京天加环境科技有限公司 一种模块水机的能量调节方法
CN113137371A (zh) * 2021-05-14 2021-07-20 广东申菱商用空调设备有限公司 一种压缩机的容量调节方法及装置、螺杆压缩机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105423668B (zh) 电子膨胀阀的控制方法
CN106196786B (zh) 调节空调室外机电子膨胀阀的方法
CN106152399B (zh) 控制空调器电子膨胀阀的方法
CN107388623B (zh) 电子膨胀阀的控制方法、控制系统和热泵系统
CN106052215B (zh) 空调室外机电子膨胀阀的控制方法
CN106839546B (zh) 变容量调节热力学逆循环系统过热度控制方法
CN106440440B (zh) 螺杆式机组的热气旁通控制方法及系统
CN107014028A (zh) 冷冻水阀的控制方法
WO2017008548A1 (zh) 一种呼吸机比例阀的流量控制方法
US9414521B2 (en) Heat source system and method of controlling flow rate of heating medium thereof
CN108679799A (zh) 一种螺杆压缩机组的能量调节方法
CN108731195A (zh) 一种水温控制方法及装置
CN106282877A (zh) 热镀锌退火炉带钢入锅温度控制方法
CN114288502A (zh) 呼吸治疗装置的温度和湿度控制方法及呼吸治疗装置
CN106524395B (zh) 空调频率控制方法、控制装置及空调
CN110579075B (zh) 一种冰箱变频负载转速控制方法及系统
CN110017634B (zh) 一种电子膨胀阀的控制方法
CN106196785B (zh) 一种控制空调电子膨胀阀的方法
CN109588782A (zh) 温度控制装置、温度控制方法和加热非燃烧烟具
CN111396298B (zh) 基于压差设定值变化的循环水泵主、被动变频联合控制法
Homod et al. PID-cascade for HVAC system control
CN113009939B (zh) 温度控制方法、系统和计算机可读存储介质
Vinther et al. Evaporator superheat control with one temperature sensor using qualitative system knowledge
CN106152646B (zh) 控制空调电子膨胀阀的方法
CN110567092A (zh) 一种应用于空气处理机组的温度控制方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181019