CN109883010A - 一种空调的温度控制方法、装置、存储介质及空调 - Google Patents
一种空调的温度控制方法、装置、存储介质及空调 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种空调的温度控制方法、装置、存储介质及空调，该方法包括：获取所述空调的实际温度与设定温度；确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率；根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行；其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。本发明的方案，可以解决机房温度的控制效果差的问题，达到提升控制效果的效果。
Description
技术领域
本发明属于空调技术领域，具体涉及一种空调的温度控制方法、装置、存储介质及空调，尤其涉及一种复杂工况下机房空调动态控制的智能温控方法、装置、存储介质及空调。
背景技术
数据中心工况复杂，能耗负担大，机房内电子产品集成度高、散热设备多、负荷变化大，同时还具有时变性、大惯性等特点，传统的控制方式具有很大局限性，难以实现对温度的快速有效控制。目前的方法是引入模糊控制提高控制效果，但模糊控制不具有积分环节，控制精度不高，模糊规则较为粗糙，调节效果仍存在很大问题。目前模糊PID控制少有针对有高发热量、大负荷工作的数据中心机房的应用研究，而数据中心大负荷下温度很难有效控制，目前在数据中心空调中应用的控制方式仍然是常规控制方式为主。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种空调的温度控制方法、装置、存储介质及空调，以解决现有技术中机房温度的控制效果差的问题，达到提升控制效果的效果。
本发明提供一种空调的温度控制方法，包括：获取所述空调的实际温度与设定温度；确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率；根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行；其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。
可选地，其中，获取所述空调的实际温度与设定温度，包括：获取由传感器在所述空调开机后检测到的所述空调所属环境中的实际温度，并获取由遥控器、设定按键、语音模块中任一发送端发送的设定温度；和/或，确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率，包括：将所述实际温度与所述设定温度的差值的绝对值，确定为所述偏差；以及，将所述偏差在设定时间内的变化率，确定为所述偏差变化率。
可选地，根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，包括：确定所述空调是否是第一次开机；若所述空调是第一次开机，则根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；或者，若所述空调不是第一次开机，则根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。
可选地，根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值；若所述偏差大于或等于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行；或者，若所述偏差小于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。
可选地，根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：确定所述偏差是否大于或等于第二设定阈值；若所述偏差大于或等于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行；或者，若所述偏差小于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。
可选地，其中，控制所述空调在所述第一温控模式下运行，包括：控制所述空调的变频器的频率开度为设定的最大开度，以使所述变频器按设定的最大运行功率运行；和/或，控制所述空调在所述第二温控模式下运行，包括：将所述偏差和所述偏差变化率作为输入量，对所述输入量依次进行模糊处理、PID处理和数据处理后，输出实际温度。
可选地，其中，所述模糊处理，包括：对所述输入量进行模糊化处理后，按设定的模糊规则进行推理处理，再对所述推理处理的输出量进行反模糊化处理，得到所述PID处理所需的控制增量；和/或，所述PID处理，包括：将所述模糊处理得到的控制增量输入PID控制器，得到所述数据处理所需的PID参数；和/或，所述数据处理，包括：将所述PID处理得到的PID参数，输入设定的数学模型进行数据处理，输出实际温度。
可选地，所述数学模型，包括：所述空调所属房间的房间数学模型、和/或所述空调的末端风阀数学模型；其中，所述房间数学模型，包括：K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间；和/或，所述末端风阀数学模型，包括：Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
可选地，控制所述空调在所述第二温控模式下运行，还包括：按设定的第一反馈模型，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量；和/或，按设定的第二反馈模型，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量。
可选地，其中，所述第一反馈模型，包括：Hs(s)＝G′s(s)(1-e -τs)；G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间；和/或，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量，包括：将所述PID处理得到的PID参数反馈至第一比较器；所述第一比较器，用于获取所述输入量；和/或，所述第二反馈模型，包括：温度传感器传递函数；和/或，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量，包括：将所述数据处理得到的实际温度反馈至第二比较器；在第一比较器用于获取所述输入量的情况下，所述第二比较器设置在第一比较器的前端。
可选地，根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，还包括：确定所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度是否达到所述设定温度；若所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度仍未达到所述设定温度，则继续确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。
与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种空调的温度控制装置，包括：获取单元，用于获取所述空调的实际温度与设定温度；控制单元，用于确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率；所述控制单元，还用于根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行；其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。
可选地，其中，所述获取单元获取所述空调的实际温度与设定温度，包括：获取由传感器在所述空调开机后检测到的所述空调所属环境中的实际温度，并获取由遥控器、设定按键、语音模块中任一发送端发送的设定温度；和/或，所述控制单元确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率，包括：将所述实际温度与所述设定温度的差值的绝对值，确定为所述偏差；以及，将所述偏差在设定时间内的变化率，确定为所述偏差变化率。
可选地，所述控制单元根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，包括：确定所述空调是否是第一次开机；若所述空调是第一次开机，则根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；或者，若所述空调不是第一次开机，则根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。
可选地，所述控制单元根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值；若所述偏差大于或等于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行；或者，若所述偏差小于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。
可选地，所述控制单元根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：确定所述偏差是否大于或等于第二设定阈值；若所述偏差大于或等于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行；或者，若所述偏差小于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。
可选地，其中，所述控制单元控制所述空调在所述第一温控模式下运行，包括：控制所述空调的变频器的频率开度为设定的最大开度，以使所述变频器按设定的最大运行功率运行；和/或，所述控制单元控制所述空调在所述第二温控模式下运行，包括：将所述偏差和所述偏差变化率作为输入量，对所述输入量依次进行模糊处理、PID处理和数据处理后，输出实际温度。
可选地，其中，所述控制单元的所述模糊处理，包括：对所述输入量进行模糊化处理后，按设定的模糊规则进行推理处理，再对所述推理处理的输出量进行反模糊化处理，得到所述PID处理所需的控制增量；和/或，所述控制单元的所述PID处理，包括：将所述模糊处理得到的控制增量输入PID控制器，得到所述数据处理所需的PID参数；和/或，所述控制单元的所述数据处理，包括：将所述PID处理得到的PID参数，输入设定的数学模型进行数据处理，输出实际温度。
可选地，所述数学模型，包括：所述空调所属房间的房间数学模型、和/或所述空调的末端风阀数学模型；其中，所述房间数学模型，包括：K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间；和/或，所述末端风阀数学模型，包括：Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
可选地，所述控制单元控制所述空调在所述第二温控模式下运行，还包括：按设定的第一反馈模型，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量；和/或，按设定的第二反馈模型，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量。
可选地，其中，所述第一反馈模型，包括：Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)；G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间；和/或，所述控制单元将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量，包括：将所述PID处理得到的PID参数反馈至第一比较器；所述第一比较器，用于获取所述输入量；和/或，所述第二反馈模型，包括：温度传感器传递函数；和/或，所述控制单元将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量，包括：将所述数据处理得到的实际温度反馈至第二比较器；在第一比较器用于获取所述输入量的情况下，所述第二比较器设置在第一比较器的前端。
可选地，所述控制单元根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，还包括：确定所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度是否达到所述设定温度；若所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度仍未达到所述设定温度，则继续确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括：以上所述的空调的温度控制装置。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，包括：所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行以上所述的空调的温度控制方法。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种空调，包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行以上所述的空调的温度控制方法。
本发明的方案，通过PID、模糊控制与预估环节结合起来设计控制器，实现对PID参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制，控制精准性好。
进一步，本发明的方案，通过高性能模式和智能温控模式的选择使用，兼顾了温差过大时需要快速制冷的情况与动态控制时的精准快速响应，控制效果好，且节约了能耗。
进一步，本发明的方案，通过温度与温度偏差实测值设计模糊控制器，实现对数据中心温度的精确控制，控制效果好。
进一步，本发明的方案，通过复杂工况下机房空调动态控制的智能温控，可以实现对控制参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制，控制效果好。
进一步，本发明的方案，通过高性能模式与智能温控模式的选择，实现机房空调负荷的减少，降低能耗。
由此，本发明的方案，通过根据实际温度与目标温度之间的温差和温差变化率，进行PID、模糊控制与预估环节的结合控制，解决现有技术中机房温度的控制效果差的问题，从而，克服现有技术中控制效率低、精准性差和控制效果差的缺陷，实现控制效率高、精准性好和控制效果好的有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的空调的温度控制方法的一实施例的流程示意图；
图2为本发明的方法中确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率的一实施例的流程示意图；
图3为本发明的方法中根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行的一实施例的流程示意图；
图4为本发明的方法中根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行的一实施例的流程示意图；
图5为本发明的方法中根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行的一实施例的流程示意图；
图6为本发明的方法中根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行之后的跟踪控制的一实施例的流程示意图；
图7为本发明的空调的温度控制装置的一实施例的结构示意图；
图8为本发明的空调的一实施例的智能温控方法流程示意图；
图9为本发明的空调的一实施例的智能温控器结构示意图；
图10为本发明的空调的一实施例的智能温控器控制流程示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
102-获取单元；104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种空调的温度控制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该空调的温度控制方法可以包括：步骤S110至步骤S130。
在步骤S110处，获取所述空调的实际温度与设定温度。
可选地，步骤S110中获取所述空调的实际温度与设定温度，可以包括：获取由传感器在所述空调开机后检测到的所述空调所属环境中的实际温度，并获取在所述空调开机前或所述空调开机后运行过程中由遥控器、设定按键、语音模块中任一发送端发送的设定温度。
由此，通过传感器检测实际温度，使得对实际温度获取的精准性和可靠性可以得到保证；通过多种发送端发送设定温度，方便了设定温度的发送和获取，便于用户使用。
在步骤S120处，确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率。其中，所述偏差变化量，为所述偏差在设定时长内的变化率。
可选地，可以结合图2所示本发明的方法中确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率的具体过程，可以包括：步骤S210和步骤S220。
步骤S210，将所述实际温度与所述设定温度的差值的绝对值，确定为所述偏差。以及，
步骤S220，将所述偏差在设定时间内的变化率，确定为所述偏差变化率。
由此，通过以实际温度与设定温度的差值的绝对值作为二者的偏差，并以该偏差在设定时间内的变化率作为二者的偏差变化率，计算方式简便且可靠，计算结果精准且有利于后续计算或处理，从而有利于提升温控的精准性和可靠性。
在步骤S130处，根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行。其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。例如：所述空调在所述第一温控模式(如高性能模式)下的第一运行功率，大于在所述第二温控模式(如智能温控模式)下的第二运动功率。
例如：为了解决机房温度波动较大的问题，实现数据中心在高负荷运行时机房温度的有效控制；提供了一种复杂工况下机房空调动态控制的智能温控方法，可以实现对控制参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制；可以通过高性能模式与智能温控模式的选择，实现机房空调负荷的减少，降低能耗。
例如：通过高性能模式和智能温控模式的选择使用，兼顾了温差过大时需要快速制冷的情况与动态控制时的精准快速响应。
由此，通过根据空调的实际温度与设定温度的偏差和偏差变化率控制空调在第一温控模式和第二温控模式之间切换运行，可以提升控制效果，且可靠性高、精准性好。
可选地，可以结合图3所示本发明的方法中根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行的具体过程，可以包括：步骤S310至步骤S330。
步骤S310，确定所述空调是否是在设定时段内的第一次开机。
步骤S320，若所述空调是第一次开机，则根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行。
更可选地，可以结合图4所示本发明的方法中根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S320中根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行的具体过程，可以包括：步骤S410至步骤S430。
步骤S410，确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。
步骤S420，若所述偏差大于或等于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。
或者，步骤S430，若所述偏差小于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。
例如：为保证开机后快速制冷，第一次开机时以最大功率制冷，当温度偏差e小于2℃时进入智能温控模式。
由此，通过在空调是第一次开机的情况下根据上述偏差与第一设定阈值之间的大小关系控制空调在第一温控模式或第二温控模式下运行，控制效率高、控制效果好。
或者，步骤S330，若所述空调不是第一次开机，则根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。
由此，通过根据空调是否第一次开机而分别基于不同的设定阈值与上述偏差控制空调在两个温控模式之间切换运行，有利于提升不同情形下控制的效率和效果。
更可选地，可以结合图5所示本发明的方法中根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S330中根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行的具体过程，可以包括：步骤S510至步骤S530。
步骤S510，确定所述偏差是否大于或等于第二设定阈值。
步骤S520，若所述偏差大于或等于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。
或者，步骤S530，若所述偏差小于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。
例如：开机状态下，在用户设定温度之后，传感器开始实时检测机房内温度，通过处理得到设定温度与实际温度的偏差e和偏差变化率ec，判断偏差e是否大于3℃，如果偏差e大于3℃，则说明此时机房内温度过大，需要开启高性能模式，此时变频器频率全开，以最大功率制冷；如果偏差e小于等于3℃，此时进入智能温控模式。
由此，通过在空调不是第一次开机的情况下根据上述偏差与第二设定阈值之间的大小关系控制空调在第一温控模式或第二温控模式下运行，控制效率高、控制效果好。
更进一步可选地，步骤S420或步骤S530中控制所述空调在所述第一温控模式下运行，可以包括：控制所述空调的变频器的频率开度为设定的最大开度(如变频器频率全开)，以使所述变频器按设定的最大运行功率运行。
由此，通过在第一温控模式下控制变频器按最大频率运行，有利于提升控制效率，用户体验佳。
更进一步可选地，步骤S430或步骤S520中控制所述空调在所述第二温控模式下运行，可以包括：将所述偏差和所述偏差变化率作为输入量，对所述输入量依次进行模糊处理、PID处理和数据处理后，输出实际温度。
例如：通过PID(即P比例I积分D微分)、模糊控制与预估环节结合起来设计控制器，实现对PID参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制。
例如：如图9所示，针对数据中心机房空调系统的特点，选取设定温度与实际温度的偏差e和偏差变化率ec作为模糊控制的两个输入量，三个输出量由控制增量ΔKp、ΔKi和ΔKd组成。模糊PID控制器是二阶模糊控制通过接收输入参数，输出在不同实时状态下ΔKp、ΔKi和ΔKd的动态值作为PID的三个输入参数传入PID控制中，最后输出控制信号给变频器来控制压缩机转速，实现对温度的动态控制。
例如：如图10所示，控制器接收到输入信号e与ec后，经过模糊推理与反模糊化输出ΔKp、ΔKi和ΔKd作为PID控制器的输入量，实现对PID控制器三个参数的在线调整与对机房空调温度控制的优化。
由此，通过在第二温控模式下基于上述偏差和偏差变化率进行模糊、PID和数据等多种处理最终输出实际温度，可以实现温度的智能控制，且控制的精准性好、可靠性高。
其中，基于上述偏差和偏差变化率进行模糊、PID和数据等多种处理，可以包括以下至少一种具体处理情形。
第一种具体处理情形：所述模糊处理，可以包括：对所述输入量进行模糊化处理后，按设定的模糊规则进行推理处理，再对所述推理处理的输出量进行反模糊化处理，得到所述PID处理所需的控制增量。
例如：通过温度与温度偏差实测值设计模糊控制器，实现对数据中心温度的精确控制。
例如：如图9和图10所示，该控制器接收实时的温度偏差e跟偏差变化率ec的值，再通过隶属度函数映射到模糊子集上，根据建立的模糊规则库进行模糊推理，将模糊推理结果转化成控制增量ΔKp、ΔKi和ΔKd，得到实时的PID参数如下所示：
通过上式实时PID参数输入变频器进行智能控制，即可实现智能温控模式。通过仿真与实验数据分析，与常规控制方法对比，无论正常工况还是改变温度设定值情况下，智能温控模式响应更快，超调量更小。在改变工况等复杂条件下，智能温控模式控制温度的动态性能更优，温控更精准。
由此，通过对输入量的模糊化处理、推理处理和反模糊化处理后输出PID处理所需的控制增量，处理的精准性好、可靠性高。
第二种具体处理情形：所述PID处理，可以包括：将所述模糊处理得到的控制增量输入设定的PID控制器，得到所述数据处理所需的PID参数。
由此，通过基于模糊处理得到的控制增量进行PID处理得到PID参数，处理方式简便，处理结果精准且可靠。
第三种具体处理情形：所述数据处理，可以包括：将所述PID处理得到的PID参数，输入设定的数学模型进行数据处理，输出实际温度。
由此，通过基于PID处理得到的PID参数进行数据处理输出实际温度，使得温控的效率高、效果好。
其中，所述数学模型，可以包括：所述空调所属房间的房间数学模型、和/或所述空调的末端风阀数学模型。
具体地，所述数学模型可以包括以下至少一种情形。
第一种情形：所述房间数学模型，可以包括：K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间。
例如：智能温控模式基于设计的智能温控器。为了设计智能温控器，首先建立机房的数学模型。空调系统的房间数学模型可如下表示：
其中，G1(s)为空调房间数学模型，K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间。
第二种情形：所述末端风阀数学模型，可以包括：Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
例如：VAV系统(Variable Air Volume，变风量空调系统)中末端风阀的数学模型也可以用下面一阶惯性环节来表示：
其中，G2(s)为末端风阀数学模型。
由此，通过多种形式的数学模型，有利于提升对PID参数进行数据处理的灵活性和精准性。
再更进一步可选地，步骤S430或步骤S520中控制所述空调在所述第二温控模式下运行，还可以包括以下至少一种反馈情形。
第一种反馈情形：按设定的第一反馈模型，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量。例如：基于实际数据中心模型G1(s)+G2(s)建立，同时加入Hs(s)+H1(s)的反馈模型。其中，H1(s)为温度传感器传递函数。
第二种反馈情形：按设定的第二反馈模型，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量。例如：为消除时滞对被控系统的不利影响，在被控对象房间的传递函数之前加入预估环节，使调节器提前预测温度波动以减小超调量。其预估模型为：
Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)。
其中，Hs(s)为预估模型。G1(s)为空调房间数学模型，预估模糊PID算法基于这个数学模型来实现，Hs(s)为预估模型，针对G1(s)做出提前的变化量预测，来实现超前补偿。
例如：如图9所示，主要由预估环节和模糊PID控制器两部分组成。
由此，通过多种形式的反馈处理，有利于进一步提升第二温控模式下的控制精准性和控制效果。
具体地，反馈处理时的具体处理方式，可以包括以下至少一种具体反馈情形。
第一种具体反馈情形：所述第一反馈模型，可以包括：Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)。G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间。
第二种具体反馈情形：将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量，可以包括：将所述PID处理得到的PID参数反馈至第一比较器；所述第一比较器，可以用于获取所述输入量，即获取所述偏差和所述偏差变化率。
第三种具体反馈情形：所述第二反馈模型，可以包括：温度传感器传递函数。
第四种具体反馈情形：将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量，可以包括：将所述数据处理得到的实际温度反馈至第二比较器；在第一比较器可以用于获取所述输入量的情况下，所述第二比较器设置在第一比较器的前端。
由此，通过多种形式的具体反馈情形，有利于提升反馈的灵活性和多样性进而提升第二温控模式下反馈处理的便捷性和可靠性。
进一步可选地，步骤S130中根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，还可以包括：根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行之后的跟踪控制的过程。
下面结合图6所示本发明的方法中根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行之后的跟踪控制的一实施例流程示意图，进一步说明根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行之后的跟踪控制的具体过程，可以包括：步骤S610和步骤S620。
步骤S610，在根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后，或者，在根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后，确定所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度是否达到所述设定温度。
步骤S620，若所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度仍未达到所述设定温度，则继续确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。
由此，通过对实际温度是否达到设定温度进行跟踪控制，有利于进一步提升温度控制的精准性和可靠性，从而更好地提升温控效果和用户体验。
在一个可选实施方式中，还可以包括：设定温控器(如智能温控器)以执行第二温控模式的过程。
具体地，可以在根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行之前，设定温控器，所述温控器可以用于执行所述第二温控模式。
由此，通过设置温控器执行第二温控模式，有利于提升第二温控模式执行的精准性和便捷性。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过PID、模糊控制与预估环节结合起来设计控制器，实现对PID参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制，控制精准性好。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的温度控制方法的一种空调的温度控制装置。参见图7所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该空调的温度控制装置可以包括：获取单元102和控制单元104。
在一个可选例子中，获取单元102，可以用于获取所述空调的实际温度与设定温度。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
可选地，所述获取单元102获取所述空调的实际温度与设定温度，可以包括：所述获取单元102，具体还可以用于获取由传感器在所述空调开机后检测到的所述空调所属环境中的实际温度，并获取在所述空调开机前或所述空调开机后运行过程中由遥控器、设定按键、语音模块中任一发送端发送的设定温度。
由此，通过传感器检测实际温度，使得对实际温度获取的精准性和可靠性可以得到保证；通过多种发送端发送设定温度，方便了设定温度的发送和获取，便于用户使用。
在一个可选例子中，控制单元104，可以用于确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率。其中，所述偏差变化量，为所述偏差在设定时长内的变化率。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
可选地，所述控制单元104确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率，可以包括：
所述获取单元102，具体还可以用于将所述实际温度与所述设定温度的差值的绝对值，确定为所述偏差。以及，该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。
所述获取单元102，具体还可以用于将所述偏差在设定时间内的变化率，确定为所述偏差变化率。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。
由此，通过以实际温度与设定温度的差值的绝对值作为二者的偏差，并以该偏差在设定时间内的变化率作为二者的偏差变化率，计算方式简便且可靠，计算结果精准且有利于后续计算或处理，从而有利于提升温控的精准性和可靠性。
在一个可选例子中，所述控制单元104，还可以用于根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行。其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。例如：所述空调在所述第一温控模式(如高性能模式)下的第一运行功率，大于在所述第二温控模式(如智能温控模式)下的第二运动功率。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S130。
例如：为了解决机房温度波动较大的问题，实现数据中心在高负荷运行时机房温度的有效控制；提供了一种复杂工况下机房空调动态控制的智能温控方法，可以实现对控制参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制；可以通过高性能模式与智能温控模式的选择，实现机房空调负荷的减少，降低能耗。
例如：通过高性能模式和智能温控模式的选择使用，兼顾了温差过大时需要快速制冷的情况与动态控制时的精准快速响应。
由此，通过根据空调的实际温度与设定温度的偏差和偏差变化率控制空调在第一温控模式和第二温控模式之间切换运行，可以提升控制效果，且可靠性高、精准性好。
可选地，所述控制单元104根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，可以包括：
所述控制单元104，具体还可以用于确定所述空调是否是在设定时段内的第一次开机。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。
所述控制单元104，具体还可以用于若所述空调是第一次开机，则根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。
更可选地，所述控制单元104根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，可以包括：
所述控制单元104，具体还可以用于确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。
所述控制单元104，具体还可以用于若所述偏差大于或等于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。
或者，所述控制单元104，具体还可以用于若所述偏差小于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。
例如：为保证开机后快速制冷，第一次开机时以最大功率制冷，当温度偏差e小于2℃时进入智能温控模式。
由此，通过在空调是第一次开机的情况下根据上述偏差与第一设定阈值之间的大小关系控制空调在第一温控模式或第二温控模式下运行，控制效率高、控制效果好。
或者，所述控制单元104，具体还可以用于若所述空调不是第一次开机，则根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S330。
由此，通过根据空调是否第一次开机而分别基于不同的设定阈值与上述偏差控制空调在两个温控模式之间切换运行，有利于提升不同情形下控制的效率和效果。
更可选地，所述控制单元104根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，可以包括：
所述控制单元104，具体还可以用于确定所述偏差是否大于或等于第二设定阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S510。
所述控制单元104，具体还可以用于若所述偏差大于或等于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S520。
或者，所述控制单元104，具体还可以用于若所述偏差小于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S530。
例如：开机状态下，在用户设定温度之后，传感器开始实时检测机房内温度，通过处理得到设定温度与实际温度的偏差e和偏差变化率ec，判断偏差e是否大于3℃，如果偏差e大于3℃，则说明此时机房内温度过大，需要开启高性能模式，此时变频器频率全开，以最大功率制冷；如果偏差e小于等于3℃，此时进入智能温控模式。
由此，通过在空调不是第一次开机的情况下根据上述偏差与第二设定阈值之间的大小关系控制空调在第一温控模式或第二温控模式下运行，控制效率高、控制效果好。
更进一步可选地，以上所述的控制单元104控制所述空调在所述第一温控模式下运行，可以包括：所述控制单元104，具体还可以用于控制所述空调的变频器的频率开度为设定的最大开度(如变频器频率全开)，以使所述变频器按设定的最大运行功率运行。
由此，通过在第一温控模式下控制变频器按最大频率运行，有利于提升控制效率，用户体验佳。
更进一步可选地，以上所述的所述控制单元104控制所述空调在所述第二温控模式下运行，可以包括：所述控制单元104，具体还可以用于将所述偏差和所述偏差变化率作为输入量，对所述输入量依次进行模糊处理、PID处理和数据处理后，输出实际温度。
例如：通过PID(即P比例I积分D微分)、模糊控制与预估环节结合起来设计控制器，实现对PID参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制。
例如：如图9所示，针对数据中心机房空调系统的特点，选取设定温度与实际温度的偏差e和偏差变化率ec作为模糊控制的两个输入量，三个输出量由控制增量ΔKp、ΔKi和ΔKd组成。模糊PID控制器是二阶模糊控制通过接收输入参数，输出在不同实时状态下ΔKp、ΔKi和ΔKd的动态值作为PID的三个输入参数传入PID控制中，最后输出控制信号给变频器来控制压缩机转速，实现对温度的动态控制。
例如：如图10所示，控制器接收到输入信号e与ec后，经过模糊推理与反模糊化输出ΔKp、ΔKi和ΔKd作为PID控制器的输入量，实现对PID控制器三个参数的在线调整与对机房空调温度控制的优化。
由此，通过在第二温控模式下基于上述偏差和偏差变化率进行模糊、PID和数据等多种处理最终输出实际温度，可以实现温度的智能控制，且控制的精准性好、可靠性高。
其中，基于上述偏差和偏差变化率进行模糊、PID和数据等多种处理，可以包括以下至少一种具体处理情形。
第一种具体处理情形：所述控制单元104的所述模糊处理，可以包括：所述控制单元104，具体还可以用于对所述输入量进行模糊化处理后，按设定的模糊规则进行推理处理，再对所述推理处理的输出量进行反模糊化处理，得到所述PID处理所需的控制增量。
例如：通过温度与温度偏差实测值设计模糊控制器，实现对数据中心温度的精确控制。
例如：如图9和图10所示，该控制器接收实时的温度偏差e跟偏差变化率ec的值，再通过隶属度函数映射到模糊子集上，根据建立的模糊规则库进行模糊推理，将模糊推理结果转化成控制增量ΔKp、ΔKi和ΔKd，得到实时的PID参数如下所示：
通过上式实时PID参数输入变频器进行智能控制，即可实现智能温控模式。通过仿真与实验数据分析，与常规控制方法对比，无论正常工况还是改变温度设定值情况下，智能温控模式响应更快，超调量更小。在改变工况等复杂条件下，智能温控模式控制温度的动态性能更优，温控更精准。
由此，通过对输入量的模糊化处理、推理处理和反模糊化处理后输出PID处理所需的控制增量，处理的精准性好、可靠性高。
第二种具体处理情形：所述控制单元104的所述PID处理，可以包括：所述控制单元104，具体还可以用于将所述模糊处理得到的控制增量输入设定的PID控制器，得到所述数据处理所需的PID参数。
由此，通过基于模糊处理得到的控制增量进行PID处理得到PID参数，处理方式简便，处理结果精准且可靠。
第三种具体处理情形：所述控制单元104的所述数据处理，可以包括：所述控制单元104，具体还可以用于将所述PID处理得到的PID参数，输入设定的数学模型进行数据处理，输出实际温度。
由此，通过基于PID处理得到的PID参数进行数据处理输出实际温度，使得温控的效率高、效果好。
其中，所述数学模型，可以包括：所述空调所属房间的房间数学模型、和/或所述空调的末端风阀数学模型。
具体地，所述数学模型可以包括以下至少一种情形。
第一种情形：所述房间数学模型，可以包括：K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间。
例如：智能温控模式基于设计的智能温控器。为了设计智能温控器，首先建立机房的数学模型。空调系统的房间数学模型可如下表示：
其中，G1(s)为空调房间数学模型，K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间。
第二种情形：所述末端风阀数学模型，可以包括：Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
例如：VAV系统(Variable Air Volume，变风量空调系统)中末端风阀的数学模型也可以用下面一阶惯性环节来表示：
其中，G2(s)为末端风阀数学模型。
由此，通过多种形式的数学模型，有利于提升对PID参数进行数据处理的灵活性和精准性。
再更进一步可选地，以上所述的控制单元104控制所述空调在所述第二温控模式下运行，还可以包括以下至少一种反馈情形。
第一种反馈情形：所述控制单元104，具体还可以用于按设定的第一反馈模型，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量。例如：基于实际数据中心模型G1(s)+G2(s)建立，同时加入Hs(s)+H1(s)的反馈模型。其中，H1(s)为温度传感器传递函数。
第二种反馈情形：所述控制单元104，具体还可以用于按设定的第二反馈模型，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量。例如：为消除时滞对被控系统的不利影响，在被控对象房间的传递函数之前加入预估环节，使调节器提前预测温度波动以减小超调量。其预估模型为：
Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)。
其中，Hs(s)为预估模型。G1(s)为空调房间数学模型，预估模糊PID算法基于这个数学模型来实现，Hs(s)为预估模型，针对G1(s)做出提前的变化量预测，来实现超前补偿。
例如：如图9所示，主要由预估环节和模糊PID控制器两部分组成。
由此，通过多种形式的反馈处理，有利于进一步提升第二温控模式下的控制精准性和控制效果。
具体地，反馈处理时的具体处理方式，可以包括以下至少一种具体反馈情形。
第一种具体反馈情形：所述第一反馈模型，可以包括：Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)。G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间。
第二种具体反馈情形：将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量，可以包括：将所述PID处理得到的PID参数反馈至第一比较器；所述第一比较器，可以用于获取所述输入量，即获取所述偏差和所述偏差变化率。
第三种具体反馈情形：所述第二反馈模型，可以包括：温度传感器传递函数。
第四种具体反馈情形：将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量，可以包括：将所述数据处理得到的实际温度反馈至第二比较器；在第一比较器可以用于获取所述输入量的情况下，所述第二比较器设置在第一比较器的前端。
由此，通过多种形式的具体反馈情形，有利于提升反馈的灵活性和多样性进而提升第二温控模式下反馈处理的便捷性和可靠性。
进一步可选地，所述控制单元104根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，还可以包括：
所述控制单元104，具体还可以用于在根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后，或者，在根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后，确定所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度是否达到所述设定温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S610。
所述控制单元104，具体还可以用于若所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度仍未达到所述设定温度，则继续确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S620。
由此，通过对实际温度是否达到设定温度进行跟踪控制，有利于进一步提升温度控制的精准性和可靠性，从而更好地提升温控效果和用户体验。
在一个可选实施方式中，还可以包括：设定温控器(如智能温控器)以执行第二温控模式的过程。
具体地，所述控制单元104，还可以用于在根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行之前，设定温控器，所述温控器可以用于执行所述第二温控模式。
由此，通过设置温控器执行第二温控模式，有利于提升第二温控模式执行的精准性和便捷性。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图6所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过高性能模式和智能温控模式的选择使用，兼顾了温差过大时需要快速制冷的情况与动态控制时的精准快速响应，控制效果好，且节约了能耗。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的温度控制装置的一种空调。该空调可以包括：以上所述的空调的温度控制装置。
在一个可选实施方式中，为了解决机房温度波动较大的问题，实现数据中心在高负荷运行时机房温度的有效控制；本发明的方案，提供了一种复杂工况下机房空调动态控制的智能温控方法，可以实现对控制参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制；可以通过高性能模式与智能温控模式的选择，实现机房空调负荷的减少，降低能耗。
可选地，本发明的方案，通过PID(即P比例I积分D微分)、模糊控制与预估环节结合起来设计控制器，实现对PID参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制。
可选地，本发明的方案，通过高性能模式和智能温控模式的选择使用，兼顾了温差过大时需要快速制冷的情况与动态控制时的精准快速响应。
可选地，本发明的方案，通过温度与温度偏差实测值设计模糊控制器，实现对数据中心温度的精确控制。
其中，由于采用了本发明的智能温控方法，正常工况下本发明的超调量下降10％以上，复杂工况下本发明超调量降低超过20％，响应速度也更快速。而且，在高负荷工况下，由于采用了本发明的智能温控方法，与常规控制相比，本发明的智能温控方法的超调量减少3％，温度波动降低接近1℃，响应时间加快11％以上。可见，本发明的动态性能更好、鲁棒性更强、控制效果更佳。
在一个可选具体实施方式中，可以参见图8至图10所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
在一个可选具体例子中，本发明的智能温控方法的控制方案如图8所示。开机状态下，在用户设定温度之后，传感器开始实时检测机房内温度，通过处理得到设定温度与实际温度的偏差e和偏差变化率ec，判断偏差e是否大于3℃，如果偏差e大于3℃，则说明此时机房内温度过大，需要开启高性能模式，此时变频器频率全开，以最大功率制冷；如果偏差e小于等于3℃，此时进入智能温控模式。为保证开机后快速制冷，第一次开机时以最大功率制冷，当温度偏差e小于2℃时进入智能温控模式。
例如：第一次开机主要是考虑到：在未开空调时，室内温度与设定温度差值很大，因此需要以最大功率制冷来降低温度；第一次开机跟后续关机再开机的区别在于室温与设定温度差值大小的区别。判断方式可以包括：上电后开机为第一次开机，后续开机时室温与环境温度差值较小(可定差值为3℃内)，同时室温与设定温度差值较大(可定差值为10℃内)，可认为是第一次开机。
可选地，智能温控模式基于设计的智能温控器。为了设计智能温控器，首先建立机房的数学模型。空调系统的房间数学模型可如下表示：
其中，G1(s)为空调房间数学模型，K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间。
可选地，VAV系统(Variable Air Volume，变风量空调系统)中末端风阀的数学模型也可以用下面一阶惯性环节来表示：
其中，G2(s)为末端风阀数学模型，Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
在一个可选具体例子中，本发明的智能温控器原理可以如图9所示，主要由预估环节和模糊PID控制器两部分组成。其中，针对数据中心机房空调系统的特点，选取设定温度与实际温度的偏差e和偏差变化率ec作为模糊控制的两个输入量，三个输出量由控制增量ΔKp、ΔKi和ΔKd组成。模糊PID控制器是二阶模糊控制通过接收输入参数，输出在不同实时状态下ΔKp、ΔKi和ΔKd的动态值作为PID的三个输入参数传入PID控制中，最后输出控制信号给变频器来控制压缩机转速，实现对温度的动态控制。
为消除时滞对被控系统的不利影响，在被控对象房间的传递函数之前加入预估环节，使调节器提前预测温度波动以减小超调量。其预估模型为：
Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)。
其中，Hs(s)为预估模型，G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间。
图9中的控制结构是基于已有的但具有一定创新性的模糊控制结合PID控制方式，在此基础上的改进主要是基于实际数据中心模型G1(s)+G2(s)建立，同时加入Hs(s)+H1(s)的反馈模型。其中，H1(s)为温度传感器传递函数，例如：可以近似为比例环节。
G1(s)为空调房间数学模型，预估模糊PID算法基于这个数学模型来实现，Hs(s)为预估模型，针对G1(s)做出提前的变化量预测，来实现超前补偿。
在一个可选具体例子中，本发明的智能温控器流程如图10所示，控制器接收到输入信号e与ec后，经过模糊推理与反模糊化输出ΔKp、ΔKi和ΔKd作为PID控制器的输入量，实现对PID控制器三个参数的在线调整与对机房空调温度控制的优化。
其中，根据控制器的精度与实际要求，将各变量参数在其论域上划分成连续的七个模糊集合，分别为NB(负大)、NM(负中)、NS(负小)、ZO(零)、PS(正小)、PM(正中)和PB(正大)。数据中心高负荷工作时机房温度中温度偏差e实测值在±3℃左右，其量化因子ke为1，偏差变化率ec基本论域为[-1，1]，因此量化因子kec为0.3，从而得到ec模糊论域为[-0.3，0.3]。另有，
e模糊论域为[-3，3]，三个输出量模糊论域分别为ΔKp∈[-0.3，0.3]、ΔKi∈[-0.06，0.06]、ΔKd∈[-3，3]。
建立PID三个参数与偏差e和偏差变率ec的模糊规则，通过if-then模糊规则建立模糊规则表，如：If e is NB and ec is NB then kp is PB(即Mamdani规则类型表达语法)。
该控制器接收实时的温度偏差e跟偏差变化率ec的值，再通过隶属度函数映射到模糊子集上，根据建立的模糊规则库进行模糊推理，将模糊推理结果转化成控制增量ΔKp、ΔKi和ΔKd，得到实时的PID参数如下所示：
其中，kp0、ki0、kd0为各个输出的控制增量初始值。
通过上式实时PID参数输入变频器进行智能控制，即可实现智能温控模式。通过仿真与实验数据分析，与常规控制方法对比，无论正常工况还是改变温度设定值情况下，智能温控模式响应更快，超调量更小。在改变工况等复杂条件下，智能温控模式控制温度的动态性能更优，温控更精准。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图7所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过温度与温度偏差实测值设计模糊控制器，实现对数据中心温度的精确控制，控制效果好。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的温度控制方法的一种存储介质。该存储介质，可以包括：所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行以上所述的空调的温度控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图6所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过复杂工况下机房空调动态控制的智能温控，可以实现对控制参数的在线整定与对复杂工况过程的动态控制，控制效果好。
根据本发明的实施例，还提供了对应于空调的温度控制方法的一种空调。该空调，可以包括：处理器，用于执行多条指令；存储器，用于存储多条指令；其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行以上所述的空调的温度控制方法。
由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图6所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过高性能模式与智能温控模式的选择，实现机房空调负荷的减少，降低能耗。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。
Claims (25)
1.一种空调的温度控制方法，其特征在于，包括：
获取所述空调的实际温度与设定温度；
确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率；
根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行；其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，
获取所述空调的实际温度与设定温度，包括：
获取由传感器在所述空调开机后检测到的所述空调所属环境中的实际温度，并获取由遥控器、设定按键、语音模块中任一发送端发送的设定温度；
和/或，
确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率，包括：
将所述实际温度与所述设定温度的差值的绝对值，确定为所述偏差；以及，
将所述偏差在设定时间内的变化率，确定为所述偏差变化率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，包括：
确定所述空调是否是第一次开机；
若所述空调是第一次开机，则根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；
或者，若所述空调不是第一次开机，则根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：
确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值；
若所述偏差大于或等于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行；
或者，若所述偏差小于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：
确定所述偏差是否大于或等于第二设定阈值；
若所述偏差大于或等于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行；
或者，若所述偏差小于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，其中，
控制所述空调在所述第一温控模式下运行，包括：
控制所述空调的变频器的频率开度为设定的最大开度，以使所述变频器按设定的最大运行功率运行；
和/或，
控制所述空调在所述第二温控模式下运行，包括：
将所述偏差和所述偏差变化率作为输入量，对所述输入量依次进行模糊处理、PID处理和数据处理后，输出实际温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，
所述模糊处理，包括：
对所述输入量进行模糊化处理后，按设定的模糊规则进行推理处理，再对所述推理处理的输出量进行反模糊化处理，得到所述PID处理所需的控制增量；
和/或，
所述PID处理，包括：
将所述模糊处理得到的控制增量输入PID控制器，得到所述数据处理所需的PID参数；
和/或，
所述数据处理，包括：
将所述PID处理得到的PID参数，输入设定的数学模型进行数据处理，输出实际温度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数学模型，包括：所述空调所属房间的房间数学模型、和/或所述空调的末端风阀数学模型；
其中，
所述房间数学模型，包括：K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间；
和/或，
所述末端风阀数学模型，包括：Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
9.根据权利要求6-8之一所述的方法，其特征在于，控制所述空调在所述第二温控模式下运行，还包括：
按设定的第一反馈模型，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量；
和/或，
按设定的第二反馈模型，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，其中，
所述第一反馈模型，包括：Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)；G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间；
和/或，
将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量，包括：将所述PID处理得到的PID参数反馈至第一比较器；所述第一比较器，用于获取所述输入量；
和/或，
所述第二反馈模型，包括：温度传感器传递函数；
和/或，
将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量，包括：将所述数据处理得到的实际温度反馈至第二比较器；在第一比较器用于获取所述输入量的情况下，所述第二比较器设置在第一比较器的前端。
11.根据权利要求3-10之一所述的方法，其特征在于，根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，还包括：
确定所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度是否达到所述设定温度；
若所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度仍未达到所述设定温度，则继续确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。
12.一种空调的温度控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取所述空调的实际温度与设定温度；
控制单元，用于确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率；
所述控制单元，还用于根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行；其中，所述第一温控模式下的第一运行功率，大于所述第二温控模式下的第二运行功率。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，其中，
所述获取单元获取所述空调的实际温度与设定温度，包括：
获取由传感器在所述空调开机后检测到的所述空调所属环境中的实际温度，并获取由遥控器、设定按键、语音模块中任一发送端发送的设定温度；
和/或，
所述控制单元确定所述实际温度与所述设定温度的偏差和偏差变化率，包括：
将所述实际温度与所述设定温度的差值的绝对值，确定为所述偏差；以及，
将所述偏差在设定时间内的变化率，确定为所述偏差变化率。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，包括：
确定所述空调是否是第一次开机；
若所述空调是第一次开机，则根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；
或者，若所述空调不是第一次开机，则根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行；所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据所述偏差与第一设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：
确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值；
若所述偏差大于或等于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行；
或者，若所述偏差小于所述第一设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据所述偏差与第二设定阈值控制所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行，包括：
确定所述偏差是否大于或等于第二设定阈值；
若所述偏差大于或等于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第二温控模式下运行；
或者，若所述偏差小于所述第二设定阈值，则控制所述空调在所述第一温控模式下运行。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，其中，
所述控制单元控制所述空调在所述第一温控模式下运行，包括：
控制所述空调的变频器的频率开度为设定的最大开度，以使所述变频器按设定的最大运行功率运行；
和/或，
所述控制单元控制所述空调在所述第二温控模式下运行，包括：
将所述偏差和所述偏差变化率作为输入量，对所述输入量依次进行模糊处理、PID处理和数据处理后，输出实际温度。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，其中，
所述控制单元的所述模糊处理，包括：
对所述输入量进行模糊化处理后，按设定的模糊规则进行推理处理，再对所述推理处理的输出量进行反模糊化处理，得到所述PID处理所需的控制增量；
和/或，
所述控制单元的所述PID处理，包括：
将所述模糊处理得到的控制增量输入PID控制器，得到所述数据处理所需的PID参数；
和/或，
所述控制单元的所述数据处理，包括：
将所述PID处理得到的PID参数，输入设定的数学模型进行数据处理，输出实际温度。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述数学模型，包括：所述空调所属房间的房间数学模型、和/或所述空调的末端风阀数学模型；
其中，
所述房间数学模型，包括：K为房间放大系数，T为时间常数，τ为滞后时间；
和/或，
所述末端风阀数学模型，包括：Kv为末端风阀放大系数，Tv为末端风阀时间常数。
20.根据权利要求17-19之一所述的装置，其特征在于，所述控制单元控制所述空调在所述第二温控模式下运行，还包括：
按设定的第一反馈模型，将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量；
和/或，
按设定的第二反馈模型，将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，其中，
所述第一反馈模型，包括：Hs(s)＝G′s(s)(1-e-τs)；G′s(s)为空调房间数学模型G1(s)中不含纯滞后特性部分，τ为滞后时间；
和/或，
所述控制单元将所述PID处理得到的PID参数反馈至所述输入量，包括：将所述PID处理得到的PID参数反馈至第一比较器；所述第一比较器，用于获取所述输入量；
和/或，
所述第二反馈模型，包括：温度传感器传递函数；
和/或，
所述控制单元将所述数据处理得到的实际温度反馈至所述输入量，包括：将所述数据处理得到的实际温度反馈至第二比较器；在第一比较器用于获取所述输入量的情况下，所述第二比较器设置在第一比较器的前端。
22.根据权利要求14-21之一所述的装置，其特征在于，所述控制单元根据所述偏差和所述偏差变化率控制所述空调在设定的第一温控模式和设定的第二温控模式之间切换运行，还包括：
确定所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度是否达到所述设定温度；
若所述空调在所述第一温控模式和所述第二温控模式之间切换运行之后的实际温度仍未达到所述设定温度，则继续确定所述偏差是否大于或等于第一设定阈值。
23.一种空调，其特征在于，包括：如权利要求12-22任一所述的空调的温度控制装置。
24.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有多条指令；所述多条指令，用于由处理器加载并执行如权利要求1-11任一所述的空调的温度控制方法。
25.一种空调，其特征在于，包括：
处理器，用于执行多条指令；
存储器，用于存储多条指令；
其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如权利要求1-11任一所述的空调的温度控制方法。
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