CN109708278B - 一种压缩机差异运行的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩机差异运行的控制方法，包括：采集当前机组排风温度；计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式。根据获取的温度信息进行比较，判断压缩机运行状态，实现了对压缩机的差异控制，较少了运行时产生的无效。

Description

一种压缩机差异运行的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及空调系统制冷领域，尤其涉及一种压缩机差异运行的控制方法及系统。

背景技术

随着智能建筑和绿色建筑的快速发展，国家对能源消耗问题越来越重视。空调是建筑物中主要能源消耗品，且呈现出逐年增长的趋势。变频压缩机作为空调系统中主要的装置，在某一固定工况下，其制冷量与变频压缩机的转速大小近似成正比。当室内负荷下降时，需要逐步降低变频压缩机的运行频率来减少制冷量；当室内负荷上升时，需要逐步升高变频压缩机的运行频率来增加制冷量。而压缩机转速的变化又直接关系到系统输入功率、输出功率和室内温度变化等状态参数大小，因此对其合理的控制对系统功耗、控温精度等特性都有重要研究价值。

通过对现有相关制冷技术专利分析，目前大部分产品中常使用PID算法或纯模糊算法来实现对目标送风温度的控制。PID算法作为一种典型的、易于实现的典型控制算法，对一套具体系统通过调节PID参数可实现较好的控制效果，但鉴于空调系统复杂的非线性特性，当此PID参数应用到其他空调系统中时就可能达不到较好的效果。而模糊控制常使用一种模糊规则或一个输出用于系统所有工况下，虽然也能达到控温要求，但在用户日益追求舒适，节能的今天，其存在明显不足：重室内负荷下，调节时间较长；轻室内负荷下，变频压缩机常以最低运行频率运行，长时间运行会导致机组停机，使温度产生较大波动，当温度偏离目标值较大时，单一输出的模糊控制会使系统升温或降温时间过长，易发生超调产生无效功耗。这些问题都导致用户体验下降。

基于以上存在的技术问题，本发明提供了解决以上技术问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种压缩机差异运行的控制方法及系统，根据获取的温度信息进行比较，判断压缩机运行状态，实现了对压缩机的差异控制，较少了运行时产生的无效。

本发明提供的技术方案如下：

一种压缩机差异运行的控制方法，包括：采集当前机组排风温度；计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式。

进一步优选的，包括：当温度比较的结果的绝对值大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第一工作状态，或第三工作状态；通过第一控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；当温度比较的结果的绝对值不大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第二工作状态；通过第二控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式。

进一步优选的，所述第一控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第一控制算法的控制输入量；设置当前机组内压缩机的运行频率为输出量；根据设定的第一控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

进一步优选的，所述第二控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第二控制算法的控制输入量；将比例因子、积分因子、微分因子设置为调控输出量；根据设定的第二控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

进一步优选的，对于当前机组内压缩机的运行频率调整具体包括：当压缩机的运行频率大于第一预设频率时，设置压缩机的运行频率为第一预设频率；当压缩机的运行频率小于第二预设频率时，设置压缩机的运行频率为第二预设频率。

一种压缩机差异运行的控制系统，包括：温度采集模块，采集当前机组排风温度；温度差值计算模块，与所述温度采集模块通信连接，计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；温度比较模块，与所述温度差值计算模块通信连接，将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；温度状态判断模块，与所述温度比较模块通信连接，根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；压缩机运行控制模块，与所述温度状态判断模块通信连接，根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式。

进一步优选的，温度状态判断模块具体包括：当温度比较的结果的绝对值大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第一工作状态，或第三工作状态；通过第一控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；当温度比较的结果的绝对值不大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第二工作状态；通过第二控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式。

进一步优选的，所述第一控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第一控制算法的控制输入量；设置当前机组内压缩机的运行频率为输出量；根据设定的第一控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

进一步优选的，所述第二控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第二控制算法的控制输入量；将比例因子、积分因子、微分因子设置为调控输出量；根据设定的第二控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

进一步优选的，对于当前机组内压缩机的运行频率调整具体包括：当压缩机的运行频率大于第一预设频率时，设置压缩机的运行频率为第一预设频率；当压缩机的运行频率小于第二预设频率时，设置压缩机的运行频率为第二预设频率。

本发明提供的一种压缩机差异运行的控制方法及系统，有益效果如下：

本发明中，根据获取的温度信息进行比较，判断压缩机运行状态，实现了对压缩机的差异控制，较少了运行时产生的无效。

本发明的提供的技术方案将制冷控制系统的整个区间划分了成不同的模糊控制区，相比于工业经典PID控制，系统超调显著降低，调节时间明显降低；

本发明针对阈值区内的控制，结合PID控制与模糊控制的特性，扬长避短，使PID控制参数可根据专业人员总结出的模糊规则表实现在线调整PID参数值，不需要开发人员多次试测匹配PID参数，大大缩短了产品开发周期。

本发明针对制冷系统控制区，使用了两种模糊控制规则和策略，既保留了单一模糊控制输出的快速相应特性，又使系统在阈值区内满足快速响应需求，增强了系统控制的鲁棒性。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种压缩机差异运行的控制方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种压缩机差异运行的控制方法一个实施例的流程图；

图2是本发明一种压缩机差异运行的控制方法另一个实施例的流程图；

图3是本发明一种压缩机差异运行的控制系统一个实施例的流程图；

图4是本发明第一控制算法的流程图；

图5是本发明第二控制算法的流程图；

图6是本发明模糊PID控制算法中kp自适应调整图；

图7是本发明模糊PID控制算法中kd自适应调整图；、ki的自适应调整图

图8是本发明模糊PID控制算法中ki自适应调整图；

图9是本发明模糊PID控制算法与常规PID控制算法的系统输出响应图；

图10是本发明模糊PID控制算法与常规PID控制算法的系统输出响应图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

本发明提供了本发明提供了一种压缩机差异运行的控制方法实施例，参考图1所示；包括：步骤S100采集当前机组排风温度；步骤S200计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；步骤S300将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；步骤S400根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；步骤S500根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式。

具体的，将本发明应用在空调系统中的压缩机频率控制上，使其能够实现智能控制，以此减少无效的功耗。在本发明中采集机组排风温度Tex_State；是通过机组上电后，微处理器芯片实时采集排风温度传感器模拟量信号，经AD转换后输出精确值，计算转换成电阻值后通过查询对应阻值温度对照表得到当前排风温度值。根据使用环境设定机组设定目标排风温度Tex_Target，波动控制设定阈值Tk；计算当前排风温度与目标设定排风温度差值E_Tex；E_Tex＝Tex_Target-Tex_State；将E_Tex与Tk进行比较；在本发明中将压缩机的运行状态划分为三个区间；具体为：Tex_State≥Tex_Target+Tk时为区间一，Tex_Target+Tk＞Tex_State＞Tex_Target-Tk时为区间二，Tex_Target-Tk≥Tex_State时为区间三；针对不同的区间，本发明利用差异算法，实现对空调压缩机的控制。

本发明中，根据获取的温度信息进行比较，判断压缩机运行状态，实现了对压缩机的差异控制，减少了压缩机运行时产生的无效功耗。

优选的，参考图2所示；包括：步骤S100采集当前机组排风温度；步骤S200计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；步骤S300将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；步骤S410当温度比较的结果的绝对值大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第一工作状态，或第三工作状态；步骤S510通过第一控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；步骤S420当温度比较的结果的绝对值不大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第二工作状态；步骤S520通过第二控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式。

具体的，在本实施例中，参考图2所示；根据上述的实施例，将E_Tex与Tk进行比较，将压缩机的运行状态划分为3个区间；Tex_State≥Tex_Target+Tk时为区间一，Tex_Target-Tk≥Tex_State时为区间三；当系统当前状态位于区间一或三时，判定此时系统输出温度与实际目标温度偏差较大，需迅速增加或减少压缩机转速来消除偏差以使空调系统进入阈值区内；此时控制压缩机的运行模式采用的第一控制算法进行控制；本发明中的第一控制算法为模糊控制算法；

Tex_Target+Tk＞Tex_State＞Tex_Target-Tk时为区间二；当系统当前状态位于区间二时，此时系统既需要要保证较快的响应，又需要避免超调又要保持较好的稳态特性。此时控制压缩机的运行模式采用的第二控制算法进行控制；本发明中的第二控制算法为模糊PID控制算法。

进一步优选的，所述第一控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第一控制算法的控制输入量；设置当前机组内压缩机的运行频率为输出量；根据设定的第一控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

具体的，下面以一个实例进行阐述：其中第一工作区间和第三工作区间的模糊控制算法具体实现流程如下：参考图2-3所示；

1、将当前排风温度与目标设定排风温度差值E_Tex及其变化率EC_Tex定义为模糊控制的输入量，定义输出量U为空调系统压缩机的频率调整值；

2、模糊化控制输入量排风温度差值E_Tex，差值变化率EC_Tex和输出量频率U，其论域都为7级：{-3，-2，-1，0，1，2，3}，其量化因子ke、kec、ku分别为2，100，4,考虑到本用法的主要目的用于消除偏差，实际量化处理时对其值采用四舍五入对应到论域范围内整数值；

3、定义模糊语言变量集都为：负大(PB)、负中(PM)、负小(PS)、零(ZO)、正小(PS)、正中(PM)、正大(PB)。模糊隶属度函数选用三角型隶属度函数，使系统快速响应。

4、模糊查询表生成。

根据大数据的数据统计结果确定模糊规则后(如表1所示)，利用第三方工具推理得离线模糊查询表(如表2所示)，最后可由解模糊后的输出值计算得实际的压缩机转速R：

R＝R0+ku*U----(1)；其中R0为压缩机前一状态值(例如机组制热刚开机时其初值为30rps)。

表1单输出模糊规则表

表2模糊查询表

本发明空调运系统每周期时间后，查询离线模糊表所得的U值加上当前转速后得压缩机实际控制转速。

优选的，参考图2-3所示；所述第二控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第二控制算法的控制输入量；将比例因子、积分因子、微分因子设置为调控输出量；根据设定的第二控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

具体的，在本实施例中，参考图2-5所示；第二工作区间的模糊控制PID算法具体实现说明如下：

第二工作区间的模糊化过程同上述第一工作区间和第三工作区间的模糊化过程，均为二维模糊控制器。第二工作区间的模糊控制是在第一工作区间和第三工作区间的单一模糊控制基础上进行了改进，并利用PID控制算法的稳态精度高和模糊控制强鲁棒性和快速响应特性，实现了模糊PID控制，其控制模型为两输入(即当前排风温度与目标设定排风温度差值E_Tex和其变化率EC_Tex)三输出(PID调整参数量kp,ki和kd)的模糊控制器，实现原理如附图5所示。

下面以一个实例进行阐述如下：根据排风温差E_Tex、温差变化率EC_Tex及PID调整参数kp,ki和kd的模糊语言子集及其隶属度，根据设计的模糊规则(如表3所示)应用模糊合成推理后得出最终的模糊矩阵表，将其表格保存至微处理芯片中，根据如下公式算出最终PID参数值：

P＝P0+kp；I＝I0+ki；D＝D0+kd；----(2)；

其中，P0、I0、D0为PID参数初始值，kp、ki、kd为调整参数值。

表3模糊PID规则表

本发明中，差异模糊控制算法通过将系统排风温度与目标排风温度的差值E_Tex和阈值Tk作比较，当排风温度偏差的绝对值超出阈值时，使用模糊PID控制算法来修正实际控制中PID参数值；当其偏差在阈值区内时，则使用单一输出的模糊控制算法实现对当前压缩机频率控制。为了避免系统在阈值区附近来回震荡，在实际处理时增加1℃的回差，用于避免控制算法的频繁切换。

优选的，对于当前机组内压缩机的运行频率调整具体包括：当压缩机的运行频率大于第一预设频率时，设置压缩机的运行频率为第一预设频率；当压缩机的运行频率小于第二预设频率时，设置压缩机的运行频率为第二预设频率，其中，第一预设频率大于第二预设频率。

具体的，在本发明中空调在运行过程中，压缩机的频率不可能无限制的任意增大或减小，考虑到实际使用中压缩机驱动板本身特性及保证制冷系统的安全运行，对压缩机的最大和最小运行频率作了限制，其值可通过上位机系统进行在线限定。当压缩机的设定频率超出最大频率输出值时，压缩机以最高转速运行；当压缩机的设定频率低于最小频率输出值时，压缩机以最低转速运行。

本发明的提供的技术方案将制冷控制系统的整个区间划分成不同的模糊控制区，相比于工业经典PID控制，系统超调显著降低，调节时间明显缩短；

本发明针对阈值区内的控制，结合PID控制与模糊控制的特性，扬长避短，使PID控制参数可根据专业人员总结出的模糊规则表实现在线调整PID参数值，不需要开发人员多次试测匹配PID参数，大大缩短了产品开发周期。

本发明针对制冷系统控制区，使用了两种模糊控制规则和策略，既保留了单一模糊控制输出的快速相应特性，又使系统在阈值区内满足快速响应需求，增强了系统控制的健壮性。

本发明还提供了一种压缩机差异运行的控制系统的一个实施例，参考图3所示；包括：温度采集模块100，采集当前机组排风温度；温度差值计算模块200，与所述温度采集模块通信连接，计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；温度比较模块300，与所述温度差值计算模块通信连接，将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；温度状态判断模块400，与所述温度比较模块通信连接，根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；压缩机运行控制模块500，与所述温度状态判断模块通信连接，根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式。

具体的，将本发明应用在变频空调的压缩机上，使其能够实现智能控制，以此减少无效的功耗。在本发明中采集机组排风温度Tex_State；是通过机组上电后，微处理芯片使用DMA方式实时采集排风温度传感器模拟量信号，经AD转换后输出精确值，计算转换成电阻值后通过查询对应阻值温度表得到当前排风温度值。根据使用环境设定机组设定目标排风温度Tex_Target，波动控制设定阈值Tk；计算当前排风温度与目标设定排风温度差值E_Tex；E_Tex＝Tex_Target-Tex_State；将E_Tex与Tk进行比较；在本发明中将压缩机的运行状态划分为三个区间；具体为：Tex_State≥Tex_Target+Tk时为区间一，Tex_Target+Tk＞Tex_State＞Tex_Target-Tk时为区间二，Tex_Target-Tk≥Tex_State时为区间三；针对不同的区间，本发明利用差异算法，实现对空调压缩机的控制。

本发明中，根据获取的温度信息进行比较，判断压缩机运行状态，实现了对压缩机的差异控制，较少了运行时产生的无效。

优选的，温度状态判断模块具体包括：当温度比较的结果的绝对值大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第一工作状态，或第三工作状态；通过第一控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；当温度比较的结果的绝对值不大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第二工作状态；通过第二控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式。

具体的，在本实施例中，参考图3-5所示；根据上述的实施例，将E_Tex与Tk进行比较，将压缩机的运行状态划分为3个区间；Tex_State≥Tex_Target+Tk时为区间一，Tex_Target-Tk≥Tex_State时为区间三；当系统当前状态位于区间一或三时，判定此时系统输出温度与实际目标温度偏差较大，需迅速增加或减少压缩机转速来消除偏差以使空调系统进入阈值区内；此时控制压缩机的运行模式采用的第一控制算法进行控制；本发明中的第一控制算法为模糊控制算法；

Tex_Target+Tk＞Tex_State＞Tex_Target-Tk时为区间二；当系统当前状态位于区间二时，此时系统既需要要保证较快的响应，又需要避免超调又要保持较好的稳态特性。此时控制压缩机的运行模式采用的第二控制算法进行控制；本发明中的第二控制算法为模糊PID控制算法。

优选的，所述第一控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第一控制算法的控制输入量；设置当前机组内压缩机的运行频率为输出量；根据设定的第一控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

具体的，下面以一个实例进行阐述：其中第一工作区间和第三工作区间的模糊控制算法具体实现流程如下：参考图4所示；

1、将当前排风温度与目标设定排风温度差值E_Tex及其变化率EC_Tex定义为模糊控制的输入量，定义输出量U为空调系统压缩机的频率调整值；

2、模糊化控制输入量排风温度差值E_Tex，差值变化率EC_Tex和输出量频率U，其论域都为7级：{-3，-2，-1，0，1，2，3}，其量化因子ke、kec、ku分别为2，100，4,考虑到本用法的主要目的用于消除偏差，实际量化处理时对其值采用四舍五入对应到论域范围内整数值；

3、定义模糊语言变量集都为：负大(PB)、负中(PM)、负小(PS)、零(ZO)、正小(PS)、正中(PM)、正大(PB)。模糊隶属度函数选用三角型隶属度函数，使系统快速响应。

4、模糊查询表生成。

根据大数据的数据统计结果确定模糊规则后(如表1所示)，利用第三方工具推理得离线模糊查询表(如表2所示)，最后可由解模糊后的输出值计算得实际的压缩机转速R：

R＝R0+ku*U----(1)；其中R0为压缩机前一状态值(例如机组制热刚开机时其初值为30rps)。

表1单输出模糊规则表

表2模糊查询表

本发明空调运系统每周期时间后，查询离线模糊表所得的U值加上当前转速后得压缩机实际控制转速。

优选的，所述第二控制算法包括：根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第二控制算法的控制输入量；将比例因子、积分因子、微分因子设置为调控输出量；根据设定的第二控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

具体的，在本实施例中，参考图5所示；第二工作区间的模糊控制PID算法具体实现说明：

第二工作区间的模糊化过程同上述第一工作区间和第三工作区间的模糊化过程，均为二维模糊控制器。第二工作区间的模糊控制是在第一工作区间和第三工作区间的单一模糊控制基础上进行了改进，并利用PID控制算法的稳态精度高和模糊控制强鲁棒性和快速响应特性，实现了模糊PID控制，其控制模型为两输入(即当前排风温度与目标设定排风温度差值E_Tex和其变化率EC_Tex)三输出(PID调整参数量kp,ki和kd)的模糊控制器，实现原理如附图2所示。

下面以一个实例进行阐述如下：根据排风温差E_Tex、温差变化率EC_Tex及PID调整参数kp,ki和kd的模糊语言子集及其隶属度，根据设计的模糊规则(如表3所示)应用模糊合成推理后得出最终的模糊矩阵表，将其表格保存至微处理芯片中，根据如下公式算出最终PID参数值：

P＝P0+kp；I＝I0+ki；D＝D0+kd；----(2)；

其中，P0、I0、D0为PID参数初始值，kp、ki、kd为调整参数值。

表3模糊PID规则表

本发明中，差异模糊控制算法通过将系统排风温度与目标排风温度的差值E_Tex和阈值Tk作比较，当排风温度偏差的绝对值超出阈值时，使用模糊PID控制算法来修正实际控制中PID参数值；当其偏差在阈值区内时，则使用单一输出的模糊控制算法实现对当前压缩机频率控制。为了避免系统在阈值区附近来回震荡，在实际处理时增加1℃的回差，用于避免控制算法的频繁切换。图6、7、8为分别对应kp、kd、ki的自适应调整图，分析发现其在产生调整的短暂时间内很快进入收敛状态，系统响应快速灵敏。图9为模糊PID控制算法与常规PID控制算法的系统输出响应图，图9中1为本本申请模糊PID控制算法产生响应图，2为常规PID响应图；对比看出模糊PID具有超调较小，系统调节时间短和稳态误差小的特性。图10为图9的扩展测试实验响应图，其特性与图9相同，表明系统在上下控制区间，模糊PID控制均能产生较好的控制效果。

优选的，对于当前机组内压缩机的运行频率调整具体包括：当压缩机的运行频率大于第一预设频率时，设置压缩机的运行频率为第一预设频率；当压缩机的运行频率小于第二预设频率时，设置压缩机的运行频率为第二预设频率，其中，第一预设频率大于第二预设频率。

具体的，在本发明中空调在运行过程中，压缩机的频率不可能无限制的任意增大或减小，考虑实际使用中压缩机驱动板本身特性及保证制冷系统的安全运行，对压缩机的最大最低运行频率作了限制，其值可通过上位机系统进行在线限定。当压缩机的设定频率超出最大频率输出值时，压缩机以最高转速运行；当压缩机的设定频率低于最小频率输出值时，压缩机以最低转速运行。

本发明的提供的技术方案将制冷控制系统的整个区间划分了成不同的模糊控制区，相比于工业经典PID控制，系统超调显著降低，调节时间明显降低；

本发明针对阈值区内的控制，结合PID控制与模糊控制的特性，扬长避短，使PID控制参数可根据专业人员总结出的模糊规则表实现在线调整PID参数值，不需要开发人员多次试测匹配PID参数，大大缩短了产品开发周期。

本发明针对制冷系统控制区，使用了两种模糊控制规则和策略，既保留了单一模糊控制输出的快速相应特性，又使系统在阈值区内满足快速响应需求，增强了系统控制的健壮性。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种压缩机差异运行的控制方法，其特征在于，包括：

采集当前机组排风温度；

计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；

将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；

根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；

根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式；

其中：

当温度比较的结果的绝对值大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第一工作状态，或第三工作状态；

通过第一控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；

当温度比较的结果的绝对值不大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第二工作状态；

通过第二控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；

其中，所述第一控制算法包括：

根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；

将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第一控制算法的控制输入量；

设置当前机组内压缩机的运行频率为输出量；

根据设定的第一控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速；

所述第二控制算法包括：

根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；

将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第二控制算法的控制输入量；将比例因子、积分因子、微分因子设置为调控输出量；

根据设定的第二控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

2.如权利要求1所述的压缩机差异运行的控制方法，其特征在于，对于当前机组内压缩机的运行频率调整具体包括：

当压缩机的运行频率大于第一预设频率时，设置压缩机的运行频率为第一预设频率；

当压缩机的运行频率小于第二预设频率时，设置压缩机的运行频率为第二预设频率；其中，第一预设频率大于第二预设频率。

3.一种压缩机差异运行的控制系统，其特征在于，包括：

温度采集模块，采集当前机组排风温度；

温度差值计算模块，与所述温度采集模块通信连接，计算当前机组排风温度与预设目标温度之间进行温度差值；

温度比较模块，与所述温度差值计算模块通信连接，将获取的所述温度差值与预设温度阈值进行比较；

温度状态判断模块，与所述温度比较模块通信连接，根据温度比较的结果判断当前机组排风温度状态；

压缩机运行控制模块，与所述温度状态判断模块通信连接，根据当前机组排风温度状态设置相应的控制算法，并切换当前机组内的压缩机的运行模式；

其中，温度状态判断模块具体包括：

当温度比较的结果的绝对值大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第一工作状态，或第三工作状态；

通过第一控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；

当温度比较的结果的绝对值不大于预设温度阈值时，判断当前机组排风温度状态为第二工作状态；

通过第二控制算法调控当前机组内的压缩机的运行模式；

其中，所述第一控制算法包括：

根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；

将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第一控制算法的控制输入量；

设置当前机组内压缩机的运行频率为输出量；

根据设定的第一控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速；

所述第二控制算法包括：

根据采集的当前机组排风温度，计算每周期时间当前排风温度与预设目标温度的温度差值变化率；

将采集的当前机组排风温度以及温度差值变化率设置为所述第二控制算法的控制输入量；将比例因子、积分因子、微分因子设置为调控输出量；

根据设定的第二控制算法的预设算法规则调整当前机组内压缩机的运行频率，进一步调整压缩机的运行转速。

4.如权利要求3所述的压缩机差异运行的控制系统，其特征在于，对于当前机组内压缩机的运行频率调整具体包括：

当压缩机的运行频率大于第一预设频率时，设置压缩机的运行频率为第一预设频率；

当压缩机的运行频率小于第二预设频率时，设置压缩机的运行频率为第二预设频率；其中，第一预设频率大于第二预设频率。

Images