CN1094149A

CN1094149A - 空调器的控制方法

Info

Publication number: CN1094149A
Application number: CN 93120867
Authority: CN
Inventors: 有马隆文
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1994-10-26
Anticipated expiration: 2013-12-10
Also published as: CN1053494C; TW253934B; JPH06185787A

Abstract

控制空调器的方法，利用控制规则和从属关系函数执行模糊算术运算，并根据其结果控制压缩机2的工作频率的转换量，在每个预定时间间隔(t秒)转换工作频率，进行室温控制。运转期间，由室温检测部件4检测室温(Tr)，每检测一次，由室温变化量计算部件5计算室温的变化量(Tr₂—Tr₁)，当超过预定值时，断定室温突然波动，从而立即执行模糊算术运算，并转换压缩机2的工作频率。

Description

本发明涉及空调器的控制方法，它将模糊控制用于变频型（inverter-type）空调器的室温控制。

迄今，利用模糊控制来控制室温的一类空调器如图4所示。例如，这种空调器包括：一个模糊控制存储部件1，该部件带有如下数学表达式1（a）到1（f）给出的控制规则和图5到图7所示的从属关系函数（membership function）;一个控制装置3，该装置根据利用上面的控制规则和从属关系函数求得的模糊算术运算的结果，控制压缩机2的工作频率的转换量。室温（Tr）与设定温度（Ts）之间的温度差被设为输入1，室温的变化量被设为输入2，使输入1和输入2均满足控制规则的程度数相对于从属关系函数（A）来计算（执行模糊算术运算）。

数学表达式1

(a) if E=NB and D=NB then F=PB

(b) if E=NB and D=PB then F=ZR

(c) if E=ZR and D=NB then F=PB

(d) if E=ZR and D=ZR then F=ZR

(e) if E=PB and D=PB then F=NB

(f) if E=PB and D=NB then F=ZR

其中：

E：室温（Tr）与设定温度（Ts）之差

D：随时间的变化（Tr₂-Tr₁）/分钟）

F：压缩机工作频率的转换量

在上面的数学表达式1（a）到1（f）中，控制规则的条件部分中的输入变量E被设为（Tr-Ts），输入变量D被设为室温的变化量（例如（Tr₂-Tr₁）/分钟），结果部分中的输出变量F设为压缩机工作频率的转换量，D表示室温的变化量，E表示温差（Tr-Ts），而F表示压缩机工作频率的转换量。在上面的数学表达式和图8、图9所示的从属关系函数（A）的图中，NB之值朝负向变化很大，ZR之值等于0（无变化），而PB之值朝正向变化大。

上面的数学表达式给出的控制规则和图5至图7所示的从属关系函数兼顾室温稳定性和对干扰（开、关门窗）引起室温迅速变化的反应速度来确定。控制装置3根据室温、设定温度等来控制一台室内风扇，一台室外风扇等。

空调器运转期间，在每个预定时间间隔（t秒）执行上面的模糊算术运算。根据模糊算术运算的结果，控制压缩机2工作频率的转换量。上面的预定时间间隔（t秒）已根据空调器的实际使用状态的实验结果设置为最佳值。例如，上面的预定时间间隔设为不太长也不太短的一个值。

其原因如图8所示，当预定时间间隔设置较长值t₁（＞t）时，调节室温（Tr）的压缩机2的工作频率的转换速度就慢，这样，室温的稳定性显著变坏，并且，最终降低了舒适性。反之，如图9所示，当预定时间间隔设置为较短值t₂（＜t）时，调节室温（Tr）的压缩机2的工作频率的转换速度就快，并且，室温的稳定性非常好，但由于频繁地转换工作频率，在空调器长时间持续运转的情况下，空调器的电能损耗大，从而，最终破坏了其工作效率。

目前，将预定时间间隔（t秒）设置为上述tl和t2之间的一个中间值。

然而，在上述空调器的控制方法中，在因干扰或如图10所示的情形而使室温迅速变化的情况下，例如，在加热运行时窗户被临时打开的情况下，以及室温突然下降的情况下（此时，室温从图10中的A时刻下降到B时刻），压缩机2的工作频率只在上述的每个时间间隔上（t秒）被转换。因此，反应速度慢，换言之，室温的超前（leading）速度慢，在室温回复到舒适值之前，要花费一段时间，因而降低了舒适性。

本发明的目的是提供一种空调器的控制方法，用此方法，可获得对干扰等的良好的反应速度，温度可迅速回复到室温，并可避免破坏舒适性。

为实现上述目的，根据本发明，提供了一种空调器的控制方法，其中，当根据至少一个室温和一个设定温度控制构成制冷循环的一台室内风扇、一台室外风扇和一台压缩机，冷风或热风被送入室内，并且室内温度得到控制时，测试的房间中的室内温度与设定温度之差设为输入1，室内温度的变化量设为输入2，利用预定的控制规则和从属关系函数，根据输入1和输入2来执行模糊算术运算，并且，在每个预定时间间隔，根据模糊算术运算的结果，控制压缩机工作频率的转换量。在空调器运行期间，测试室内温度，计算室内温度的变化量，并且，当计算出的变化量超过预定值时，控制压缩机工作频率的转换量。

利用上述方法，当空调器运转时（用模糊控制去控制室温时），一直测试室温（Tr），同时，每测试一次，计算一次室温的变化量（Tr₂-Tr₁）。当算出的变化量超过预定值时，确定出室温已突然发生波动，并且，在到达预定时间间隔之前，立即计算压缩机的工作频率的转换量，根据计算出的转换量转换压缩机的工作频率。从而，室温立即回复到设定温度或接近设定温度，使温度迅速回复到室温。

因此，即使由于干扰，如开、关门窗等，使室温突然变化，室温也可以立即回复到设定温度（或接近设定温度），改善了干扰过后室温的回复性能及舒适性。

图1表示本发明的一个实施例，它是空调器控制方法施用其上的空调器控制装置的原理框图;

图2是流程图，用来解释图1中示出的空调器控制装置的控制方法;

图3是说明图1所示空调器控制装置运行的简图;

图4是传统的空调器控制装置的原理框图;

图5是用于图1和图4所示控制装置的从属关系函数的简图;

图6是用于图1和图4所示控制装置的从属关系函数的简图;

图7是用于图1和图4所示控制装置的从属关系函数的简图;

图8是说明图4所示空调器控制装置运行的简图;

图9是说明图4所示空调器控制装置运行的简图;以及

图10是说明图4所示空调器控制装置运行的简图。

按照本发明的空调器控制方法，根据输入1（室温与设定温度之间的温差）和输入2（室温随时间的变化）执行模糊算法运算，控制输出的压缩机工作频率的转换量，并且，在每个预定时间间隔（t秒）转换工作频率，从而，执行室温控制。在运转期间，不断测试室温（Tr），并在每次测试时计算室温的变化量（Tr₂-Tr₁）。现在，参照图2的流程图，说明Tr₂-Tr₁的计算方法和工作频率转换量的控制方法。在第10步，在每个预定时间间隔（t秒）转换工作频率。在第11步，当空调器运行时，测试室温Tr，并赋于Tr₁。在第12步，当测试温度Tr的时间小于预定时间间隔时，在第13步中测试下一个Tr。在第14步，若（Tr₂-Tr₁）＞Ts，则在第15步中将Tr赋于Tr₂，否则，处理程序返回到第12步。在第17步，执行模糊算术运算。在第18步，处理程序返回到第10步。在第12步，用计时器测量预定时间间隔。当间隔减少时，在第16步测试Tr，并将它赋予Tr₂。在第17步执行模糊算术运算。当计算出的变化量超过上述预定值时，确定出室温突然发生了波动，从而立即转换压缩机的工作频率。在上面的模糊控制中，控制规则如上面数学表达式1（a）至1（f）所示，并使用图5至图7给出的从属关系函数。

因此，如图1所示，本发明的空调器控制装置3有一个室温变化量计算部件5，它接收来自室温测量部件4的室温测量信号，并计算室温的变化量（Tr₂-Tr₁）。在此图中，与图4中相同和相应的部分用相同的参考号标明，并省略了重复和说明。在每个小于上述预定时间间隔（t秒）上，执行室温变化量计算部件5中的变化量计算。

现在，参照图3，详细说明具有上述构造的空调器控制装置的控制方法。首先假定，根据空调器加热运行、例如用遥控器设置的设定温度、室温等来控制空内风扇、室外风扇、压缩机等。

在上述控制装置3中，根据数学表达式给出的控制规则，利用图5至图7给出的从属关系函数来执行模糊算术运算。根据模糊算术运算的结果，执行室温控制。在这种情况下，以类似于传统方法的方式，在每个预定时间间隔（t秒）上执行模糊算法运算。根据算术运算的结果，控制压缩机2的工作频率的转换量。

在空调运转期间，即当室温控制时，室温变化量（Tr₂-Tr₁）由控制装置3的室温变化量计算部件5计算，并检查计算出的变化量是否超过预定值。这个预定值是根据假定室温由于干扰，如开、关门窗等，而突然改变来确定的。

现在，假定窗户被打开，室外空气在时刻A进入房间，如图3箭头所示，室温下降到箭头所示的C点。C点表示在时间t过去之前，（Tr₂-Tr₁）之值超过预定值的时刻。在此例中，当由室温变化量计算部件5计算出的变化量超过预定值时，断定室温突然向下波动，所以，立即转换压缩机2的工作频率，而无需等待上述预定时间间隔（t秒）过去。即，执行模糊算法运算，并控制压缩机2的工作频率的转换量。因此，如图3中实线所示，室温迅速上升。并达到设定值。

当室温回复到初始状态，且室温的变化量等于或小于预定值时，按常规方式执行室温控制，也就是说，在每个预定时间间隔（t秒）转换压缩机2的工作频率。

如上所述，当压缩机2的工作频率的转换量在每个预定时间间隔（t秒）被模糊控制时，一直测量室温，并在每次小于t秒的时刻计算室温的变化量（Tr₂-Tr₁）。当计算出的变化量超过预定值时，断定室温突然变化，因而，转换压缩机2的工作频率。从而，室温可以迅速回复到设定温度（或接近设定温度），并可改善室温的回复性能，这样，可以抑制室内环境的破坏，并可改善舒适性。

Claims

1、一种空调器的控制方法，其中，当根据至少一个室内温度和一个设定温度控制构成制冷循环的一台室内风扇、一台室外风扇和一台压缩机，冷风或热风被送入室内，并且室温得到控制时，测试的室内温度与设定温度之间的温差设为输入1，室内温度的变化量设为输入2，利用预定的控制规则和从属关系函数，根据所述输入1和输入2，执行模糊算术运算，并在每个预定时间间隔，根据所述模糊算术的运算结果来控制所述压缩机的工作频率的转换量，

其特征在于，在空调器运行期间，检测室内温度，并计算所述室内温度的变化量，当计算出的变化量超过预定值时，对压缩机的工作频率的转换量加以控制。