CN112113306A - 一种维持环境温度的自适应响应方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种维持环境温度的自适应响应方法，包括有变频压缩机、变频风机、回风温度传感器、蒸发器盘管温度传感器、一级PID模块和二级PID模块，主要应用于房间内的空气调节趋于稳定状态和节能的装置，控制系统设计了两级控制核心部件，一级控制是通过PID模块控制变频压缩机，二级控制是通过PID模块控制变频风机，通过硬件电路连接，形成整体控制系统，完成温度和节能的控制又能使人体体肤适用舒适的风量。

Description

一种维持环境温度的自适应响应方法
技术领域
本发明涉及空调器制冷的自适应响应技术领域，尤其涉及一种维持环境温度的自适应响应方法。
背景技术
随着生活环境水平的不断提高，人们越来越享受自主可控的生活，在炎热的夏季空气调节器是不可缺少的家用电器，但空气调节器现有的功能易使环境时冷时热，当温度趋于稳定的设定温度时，不断吹出的冷风使得人体难受，导致人体体感较差。而现有的变频空调在调节冷量的同时，风量控制不尽如意，缺少多极调节的自适应控制功能。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种维持环境温度的自适应响应方法，以解决现有的空调无法自主响应环境温度和冷风风量，导致人体体感较差的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种维持环境温度的自适应响应方法，包括有变频压缩机、变频风机、回风温度传感器、蒸发器盘管温度传感器、一级PID模块和二级PID模块，具体包括以下步骤：
1）一级自适应响应系统：当回风温度传感器监测到环境温度T0≥设定温度TS-2℃范围内时，变频压缩机开始降频运行，由一级PID模块控制变频压缩机频率，一级PID模块选取适当的采样周期参数，使变频压缩机缓慢降频运行，当频率降低至原来值一半时，变频压缩机首次保持稳定输出；
2）二级自适应响应系统，当变频压缩机首次停止降频后，二级自适应响应系统开始工作，二级PID控制模块控制变频风机，变频风机开始缓慢降频运行，当频率降低至原来值一半时，变频风机保持稳定输出；
3）当变频风机首次停止降频进入稳定运行后，当回风温度传感器监测到环境温度T0≥设定温度TS，循环步骤1）控制过程，当变频压缩机频率降低至原来值的四分之一时，变频压缩机再次保持稳定输出，同时变频风机再次进入步骤2）的控制过程，以此循环，每次频率降低至上一次运行值一半时，进入下一步骤。
选取的PID控制参数P（比例参数）、I（积分参数）、D（微分参数）、T（采样时间参数）要设置合理，经过试验验证。
本发明应用于房间内的空气调节趋于稳定状态和节能的装置，设计了两级控制核心部件，一级控制是通过PID模块控制变频压缩机，二级控制是通过PID模块控制变频风机，通过硬件电路连接，形成整体控制系统，完成温度和节能的控制又能使人体体肤适用舒适的风量。两级响应控制房间内的温度，既能节能降噪，又能使人体适应空调器的风量。
空调器能够感知回风传感器的温度通过PID模块控制变频压缩机的制冷量。
空调器能够感知蒸发器盘管感温包的温度通过PID模块控制变频风机的风量。
空调器能够感知蒸发盘管感温包的温度二次通过PID模块控制压缩机的冷量。
本发明的优点是：本发明可以在环境温度T0接近设定温度TS过程中，不断减小内风机吹出的冷量，使人体体表感受到的冷量变化逐渐减小，增大体感舒适度。
附图说明
图1是本发明系统原理图。
图2是本发明自适应响应系统原理如图。
具体实施方式
如图1所示，一种维持环境温度的自适应响应方法，是由变频风机1（蒸发风机）、变频压缩机2、蒸发器回风温度传感器3、蒸发器盘管温度传感器4、一级PID模块5、二级PID模块6组成。PID系统主要由控制器、被控对象、执行器及反馈控制回路和执行控制回路组成，自适应响应系统原理如图2所示。自适应响应技术就是在处理和分析过程中，根据处理数据的数据特征自动调整处理方法、处理顺序、处理参数、边界条件或约束条件，使其与所处理数据的统计分布特征、结构特征相适应，以取得最佳的响应的过程。它所遵循的途径以数学模型表示，称为自适应响应算法。通常采用基于梯度的算法，其中最小均方误差算法(即LMS算法)尤为常用。
实施步骤如下：
1）在制冷启动后，将空调器温度设定为TS，蒸发器回风环境温度传感器3实时检测值为T0，当TS≥T0+2℃，空调器全功率运行，当T0≤TS≤T0+2℃，控制器自主响应控制，通过一级PID模块5控制变频压缩机2的功率输出，压缩机2进入降频调节模式，减少制冷量的输出。若当控制器检测到的回风温度在5分钟内不变或有增大的趋势时，此时一级PID控制模块会自主响应，增加压缩机的输出频率，增大冷量。当压缩机的频率降低至原来值的二分之一时，一级PID模块维持现有值，变频压缩机首次稳定输出。
2）变频压缩机2首次稳定输出后，控制器自主进入二级PID控制模式，即蒸发风机1降频模式，当变频风机1的频率降低至原来值的二分之一时，二级PID模块维持现有值，变频风机1首次稳定输出。
3）若变频风机1降频过程中控制器检测到的回风温度在5分钟内不变或有增大的趋势时，此时二级PID模块6会自主响应，增加变频风机1的输出频率，增大冷量。若当蒸发盘管温度T1接近冰点保护时，此时二级PID控制器维持蒸发风机的输出，再次自主进入一级PID控制模式，继续降低变频压缩机的频率，依次循环。
4）当设定温度TS等于回风温度T0时，此时结束运行。
以上实施例并非仅限于本发明的保护范围，所有基于本发明的基本思想而进行修改或变动的都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种维持环境温度的自适应响应方法，其特征在于：包括有变频压缩机、变频风机、回风温度传感器、蒸发器盘管温度传感器、一级PID模块和二级PID模块，具体包括以下步骤：
1）一级自适应响应系统：当回风温度传感器监测到环境温度T0≥设定温度TS-2℃范围内时，变频压缩机开始降频运行，由一级PID模块控制变频压缩机频率，一级PID模块选取适当的采样周期参数，使变频压缩机缓慢降频运行，当频率降低至原来值一半时，变频压缩机首次保持稳定输出；
2）二级自适应响应系统，当变频压缩机首次停止降频后，二级自适应响应系统开始工作，二级PID控制模块控制变频风机，变频风机开始缓慢降频运行，当频率降低至原来值一半时，变频风机保持稳定输出；
3）当变频风机首次停止降频进入稳定运行后，当回风温度传感器监测到环境温度T0≥设定温度TS，循环步骤1）控制过程，当变频压缩机频率降低至原来值的四分之一时，变频压缩机再次保持稳定输出，同时变频风机再次进入步骤2）的控制过程，以此循环，每次频率降低至上一次运行值一半时，进入下一步骤。
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