CN115523744B - 热泵烘干机控制方法、装置、热泵烘干机及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热泵烘干机控制方法、装置、热泵烘干机及存储介质,包括:在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热。本发明可以实现对烘干机控制系统中压缩机运行频率的精细化控制,在提升烘干效率的同时,也降低了系统能耗,提升了系统节能减排的效率。
Description
技术领域
本发明涉及热泵烘干机技术领域,尤其涉及一种热泵烘干机控制方法、装置、热泵烘干机及存储介质。
背景技术
目前,热泵烘干机广泛应用于各个领域,包括化工、医药、制品、木材、农副产品等领域,具有安全环保、节能高效等优势。
热泵烘干机利用空调的冷凝热对物体进行加热除湿。在进行加热时,制冷剂在系统中不断重复蒸发、压缩、冷凝、节流及再蒸发的热力循环过程,与此同时,热力循环过程中所释放的热量被源源不断的转移到烘干室中,实现对烘干室中的物体进行连续烘干。然而现有的控制方法过于简单粗糙,其很难准确判断被加热除湿物体的干度是否满足要求,烘干效率较差,能耗也高。
因此,如何更好地进行热泵烘干机的控制已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种热泵烘干机控制方法、装置、热泵烘干机及存储介质,用以更好地进行热泵烘干机的控制,提升烘干效率,降低能耗。
本发明提供一种热泵烘干机控制方法,包括:
在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;
在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热。
根据本发明提供的一种热泵烘干机控制方法,所述基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
基于目标设定温度与当前预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第一温差值,并基于目标设定温度与上一个预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第二温差值;
基于所述第一温差值与所述第二温差值,确定所述第一温差值对应的偏差变化率;
基于所述第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量;
基于所述压缩机在所述当前预设时间周期内的运行频率和所述目标频率补偿量,得到下一个预设时间周期内所述压缩机的运行频率;
其中,第一个预设时间周期内所述压缩机的运行频率是基于所述目标设定温度与所述第一个预设时间周期的开始时刻的回风口温度的温差确定的,或基于所述第一个预设时间周期的开始时刻的上一时刻的运行频率确定的。
根据本发明提供的一种热泵烘干机控制方法,基于所述第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量,包括:
基于所述第一温差值和预设比例系数,确定第一频率补偿量;
基于所述第一温差值对应的偏差变化率和预设积分系数,确定第二频率补偿量;
基于所述第一频率补偿量和所述第二频率补偿量,得到所述目标频率补偿量。
根据本发明提供的一种热泵烘干机控制方法,所述在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
在热泵烘干机开始进行加热之后,在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,基于所述目标设定温度与所述回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率。
根据本发明提供的一种热泵烘干机控制方法,在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,基于所述目标设定温度与所述回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机运行之前,还包括:
在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于所述第一阈值且不大于第二阈值的情况下,控制所述压缩机以最大运行频率运行。
根据本发明提供的一种热泵烘干机控制方法,在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于所述第一阈值且不大于第二阈值的情况下,控制所述压缩机以最大运行频率运行之前,还包括:
在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于所述第二阈值的情况下,控制所述压缩机以所述最大运行频率运行,并控制加热装置启动。
本发明还提供一种热泵烘干机控制装置,包括:
第一控制模块,用于在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;
第二控制模块,用于在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热。
本发明还提供一种热泵烘干机,包括烘干机本体、蒸发器、压缩机、冷凝器、除湿器、新风阀、出风口风扇和加热装置;
所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器、所述除湿器、所述新风阀和所述出风口风扇均设置于所述烘干机本体内;所述加热装置设置于所述冷凝器与所述出风口风扇之间;
还包括:控制器、温度传感器和湿度传感器;
所述加热装置、所述温度传感器及所述湿度传感器均与所述控制器电连接;所述温度传感器和所述湿度传感器均设置于回风口处;所述温度传感器用于获取回风口温度,所述湿度传感器用于获取回风口湿度;
其中,所述控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述热泵烘干机控制方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述热泵烘干机控制方法。
本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述热泵烘干机控制方法。
本发明提供的热泵烘干机控制方法、装置、热泵烘干机及存储介质,通过在回风口增加温度传感器和湿度传感器,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与检测到的回风口温度,通过PI控制算法计算压缩机的运行频率,以此对压缩机的运行进行精细调节;在确定目标设定温度与回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,可以准确判断物体已被烘干,控制热泵烘干机停止加热,实现了对烘干机控制系统中压缩机运行频率的精细化控制,在提升烘干效率的同时,也降低了系统能耗,提升了系统节能减排的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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。
图1是本发明提供的热泵烘干机的系统结构示意图;
图2是本发明提供的热泵烘干机控制方法的流程示意图;
图3是本发明提供的热泵烘干机控制装置的结构示意图;
图4是本发明提供的热泵烘干机中控制器的实体结构示意图。
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,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
在发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图4描述本发明的热泵烘干机控制方法、装置、热泵烘干机及存储介质。
图1是本发明提供的热泵烘干机的系统结构示意图,如图1所示,该热泵烘干机,包括烘干机本体1、蒸发器11、压缩机12、冷凝器13、除湿器14、新风阀15、出风口100处的出风口风扇16和加热装置17;
蒸发器11、压缩机12、冷凝器13、除湿器14、新风阀15和出风口风扇16和加热装置17均设置于烘干机本体1内,加热装置17设置于冷凝器13与出风口风扇16之间;
该热泵烘干机还包括:控制器、温度传感器18和湿度传感器19;加热装置17、温度传感器18及湿度传感器19均与控制器电连接;温度传感器18和湿度传感器19均设置于回风口200处;温度传感器用于获取回风口温度,湿度传感器用于获取回风口湿度。
如图1所示,蒸发器11(外机)的一端与压缩机12的一端连接,压缩机12的另一端与冷凝器13(内机)的一端连接,蒸发器11的另一端通过电子膨胀阀与冷凝器13的另一端连接;除湿器14的一端通过电子膨胀阀与冷凝器13的另一端连接,除湿器14的另一端与蒸发器11的一端、压缩机12的一端共接,由此,在热泵烘干机进行加热时,制冷剂可以在烘干系统中不断重复蒸发、压缩、冷凝、节流及再蒸发的热力循环过程,与此同时,热力循环过程中所释放的热量被源源不断的转移到烘干室中,实现对烘干室中的物体进行连续加热除湿,直至烘干。
图2是本发明提供的热泵烘干机控制方法的流程示意图,如图2所示,包括:步骤110和步骤120。
步骤110,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对回风口温度进行调整;
具体地,本发明实施例所描述的目标设定温度指的是预设烘干温度,其可以是系统默认的设定温度,也可以是用户根据实际需要自行设定的温度。
本发明实施例所描述的回风口温度指的是通过在回风口设置的温度传感器,实时采集的烘干区回风口处的温度信息。
在本发明的实施例中,在热泵烘干机开启加热之后,在目标设定温度与回风口温度的温差过大时,还可以通过在冷凝器与出风口风扇之间增设加热装置进行辅助加热,可以有效提高对烘干区中被烘干物体进行加热除湿的效率。
本发明实施例所描述的比例积分PI(Proportional Integral)控制算法是过程控制中结合比例环节和积分环节两种环节于一体的控制算法。
需要说明的是,在PI控制算法中,根据给定值与实际输出值构成的控制偏差,将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。
其中,比例环节,可以即时成比例地反映控制系统的偏差信号,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。比例环节作用大,可以加快调节,减少误差。
积分环节主要用于消除静差,提高系统的无差度。因为有误差,积分调节就会进行,直至无差,积分调节停止。积分作用的强弱取决于积分常数,积分常数越大,积分作用越弱,反之越强。
总的来说,本发明实施例中,通过在烘干机控制系统中引入PI控制算法,可以有效改善烘干机控制系统的稳态性能,提升烘干效率。
进一步地,在本发明的实施例中,通过在回风口增设的温度传感器,可以实时检测回风口温度,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与检测的回风口温度之间的温差构成PI控制算法中的控制偏差信号,从而可以通过PI控制算法精细化地控制压缩机的运行频率,用于减小目标设定温度与检测的回风口温度之间的温差,从而可以高效地调节烘干区回风口温度至目标设定温度,以对被烘干物进行加热除湿,有利于提高系统的烘干效率。
在本发明的实施例中,可以在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与检测到的回风口温度,直接通过PI控制算法控制压缩机运行,对烘干区中的物体进行加热除湿,直至烘干,可以有效提升烘干机控制系统的烘干效率,降低能耗。
在本发明的实施例中,为了进一步地提升烘干机控制系统的烘干效率,还可以通过监测目标设定温度与回风口温度之间的温差大小,在该温差处于较大水平时,控制压缩机以最大运行频率运行,期间还可以通过预设加热装置进行辅助加热,加快烘干区制热强度和烘干速度;而在检测到目标设定温度与检测的回风口温度的温差处于可以表征回风口温度与目标设定温度较为接近的阈值区间时,才使用PI控制算法对压缩机地运行进行控制。
需要说明的是,压缩机的最大运行频率实际可以根据热泵烘干机的容量及型号等确定,本发明不对其做具体限定。
步骤120,在确定目标设定温度与回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制热泵烘干机停止加热。
具体地,本发明实施例所描述的目标温度阈值指的是预设的温度阈值,其取值范围可以是1℃至3℃,可选地,在本发明的实施例中,目标温度阈值可以取值为2℃。
本发明实施例所描述的目标时长指的是预设的时长阈值,其可以是烘干系统默认的时长阈值,也可以是用户根据实际需求自行设定的时长阈值。其取值范围可以是2分钟至5分钟。可选地,在本发明的实施例中,目标时长可以取值为3分钟。
本发明实施例所描述的目标湿度阈值指的是预设的湿度阈值,其可以用于判别烘干区内物体是否被烘干。其可以是烘干系统默认的湿度阈值,也可以是用户根据被烘干物体的材质属性设定的湿度阈值。一般情况下,目标湿度阈值可以取值为30%。
进一步地,在本发明的实施例中,通过检测回风口温度及回风口湿度,在确定目标设定温度与回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度小于目标湿度阈值的情况下,可以说明烘干区内物体的湿度已得到有效降低,其干度已达到要求,物体已被烘干,则可以控制热泵烘干机停止加热。
在一个具体的实施例中,当目标设定温度TCm与回风口温度TC的温差的绝对值小于2℃,即-2℃≤TCm-TC≤2℃,此时可以对回风口湿度进行判断,在持续的目标时长,如3分钟内,检测到烘干区回风口的回风口湿度持续小于30%,则说明被烘干物体已被烘干,可以停止烘干机加热。
本发明实施例的热泵烘干机控制方法,通过在回风口增加温度传感器和湿度传感器,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与检测到的回风口温度,通过PI控制算法计算压缩机的运行频率,以此对压缩机的运行进行精细调节;在确定目标设定温度与回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,可以准确判断物体已被烘干,控制热泵烘干机停止加热,实现了对烘干机控制系统中压缩机运行频率的精细化控制,在提升烘干效率的同时,也降低了系统能耗,提升了系统节能减排的效率。
基于上述实施例的内容,作为一种可选的实施例,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
基于目标设定温度与当前预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第一温差值,并基于目标设定温度与上一个预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第二温差值;
基于第一温差值与第二温差值,确定第一温差值对应的偏差变化率;
基于第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量;
基于压缩机在当前预设时间周期内的运行频率和目标频率补偿量,得到下一个预设时间周期内压缩机的运行频率;
其中,第一个预设时间周期内压缩机的运行频率是基于目标设定温度与第一个预设时间周期的开始时刻的回风口温度的温差确定的,或基于第一个预设时间周期的开始时刻的上一时刻的运行频率确定的。
具体地,在本发明的实施例中,预设时间周期指的是预先设定的时间周期,其具体可以设置为每15秒(s)为一个时间周期,也可以设置为每20s为一个时间周期。
本发明实施例所描述的第一温差值指的是基于目标设定温度减去当前预设时间周期的截止时刻的回风口温度得到的温差值。
本发明实施例所描述的第二温差值指的是基于目标设定温度减去上一个预设时间周期的截止时刻的回风口温度得到的温差值。
本发明实施例所描述的目标频率补偿量指的是用于计算下一个预设时间周期内压缩机的运行频率所需的频率补偿量。
在本发明的实施例中,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率。首先,通过实时监测回风口温度,在当前预设时间周期的截止时刻检测回风口温度,根据目标设定温度TCm与当前预设时间周期的截止时刻的回风口温度TC1,可以计算得到第一温差值pn=TCm-TCn,并基于TCm与上一个预设时间周期的截止时刻的回风口温度TCn-1,确定第二温差值pn-1=TCm-TCn-1。
需要说明的是,在本发明的实施例中,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与检测到的回风口温度,直接通过PI控制算法控制压缩机运行时,第一个预设时间周期内压缩机的运行频率可以是基于目标设定温度与第一个预设时间周期的开始时刻的回风口温度的温差确定的。
可选地,可以通过确定该温差的大小来确定第一个预设时间周期内压缩机的运行频率。若该温差处于0至30℃,第一个预设时间周期内压缩机的运行频率可以为0.3fmax;若该温差处于31℃至60℃,第一个预设时间周期内压缩机的运行频率可以为0.6fmax;若该温差处于61℃至90℃,第一个预设时间周期内压缩机的运行频率可以为fmax,其中,fmax表示压缩机的最大运行频率。
在本发明的实施例中,在回风口温度与目标设定温度较为接近情况下才使用PI控制算法时,第一个预设时间周期内压缩机的运行频率是基于第一个预设时间周期的开始时刻的上一时刻的运行频率确定的。可选地,在进行PI控制算法时,可以直接将第一个预设时间周期的开始时刻的上一时刻压缩机的运行频率作为第一个预设时间周期内压缩机的运行频率。
然后,根据计算得到的第一温差值pn与第二温差值pn-1,计算第一温差值对应的偏差变化率dn=pn-pn-1。
进而,在得到第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率之后,可以基于第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,根据PI控制函数,计算用于计算下一个预设时间周期内压缩机的运行频率所需的目标频率补偿量△f。
进一步地,在本发明的实施例中,基于压缩机在当前预设时间周期内的运行频率f和目标频率补偿量△f进行求和,可以得到下一个预设时间周期内压缩机的运行频率f=f+△f。
可以理解的是,基于上述实施方式,以此类推,可以通过PI控制算法计算出每一个预设时间周期内压缩机的运行频率,以此实现对压缩机运行的精细化控制,有利于提升系统的烘干效率,降低能耗。
本发明实施例的方法,通过PI控制算法在预设时间周期内不断监测回风口温度的变化趋势,校正每个预设时间周期内的压缩机运行频率,实现对压缩机运行频率的精细化调节,可以有效提升系统的烘干效率,降低系统运行能耗。
基于上述实施例的内容,作为一种可选的实施例,基于第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量,包括:
基于第一温差值和预设比例系数,确定第一频率补偿量;
基于第一温差值对应的偏差变化率和预设积分系数,确定第二频率补偿量;
基于第一频率补偿量和第二频率补偿量,得到目标频率补偿量。
具体地,本发明实施例所描述的预设比例系数Kp为预先设定的PI控制算法中的比例系数值,其取值范围可以是0.7至0.85。可选地,在本发明实施例中,预设比例系数可以取值Kp=0.8。
本发明实施例所描述的预设积分系数Ki为预先设定的PI控制算法中的积分系数值,其取值范围可以是0.4至0.6。可选地,在本发明实施例中,预设比例系数可以取值Ki=0.5。
进一步地,在本发明的实施例中,基于第一温差值pn和预设比例系数Kp,可以计算得到第一频率补偿量为Kp*pn;基于第一温差值对应的偏差变化率dn=pn-pn-1和预设积分系数Ki,可以计算第二频率补偿量Ki*dn。
进一步地,在本发明的实施例中,基于对第一频率补偿量和第二频率补偿量进行求和,可以得到目标频率补偿量△f=Kp*pn+Ki*dn。
本发明实施例的方法,基于目标设定温度与检测的回风口温度之间的温差构成PI控制算法中的控制偏差信号,通过比例积分环节的运算减小偏差,可以实现对烘干机控制系统中压缩机运行频率的精细调节,有利于提升系统的烘干效率,降低系统运行能耗。
基于上述实施例的内容,作为一种可选的实施例,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
在热泵烘干机开始进行加热之后,在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率。
具体地,本发明实施例所描述的第一阈值指的是预设的温差阈值,其取值范围可以是9℃至11℃。其可以表征目标设定温度与回风口温度已处于较为接近的水平。可选地,在本发明的实施例中,第一阈值可以取值为10℃。
在本发明的实施例中,在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,说明目标设定温度与回风口温度已处于较为接近的水平,基于PI控制算法,对压缩机进行精细化控制,此时通过改善烘干机控制系统的稳态性能,可以更为有效提升烘干机控制系统的烘干效率,降低系统运行能耗。此时,系统无需额外辅热,若前面时段已开启加热装置,此时可以控制加热装置处于停止运行状态,节省能耗。
本发明实施例的方法,在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,采用PI控制算法控制压缩机运行,可以进一步地提升烘干机控制系统的烘干效率。
基于上述实施例的内容,作为一种可选的实施例,在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率之前,还包括:
在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于第一阈值且不大于第二阈值的情况下,控制压缩机以最大运行频率运行。
具体地,本发明实施例所描述的第二阈值指的是预设的温差阈值,其大于第一阈值,其取值范围可以是19℃至21℃。可选地,在本发明的实施例中,第二阈值可以取值为20℃。
在本发明的实施例中,在根据第一控制模式控制压缩机运行,并控制加热装置停止运行之前,若目标设定温度与回风口温度的温差大于第一阈值且不大于第二阈值,说明烘干区回风口温度与目标设定温度处于相对接近的水平,此时控制压缩机以最大运行频率运行,并控制加热装置处于停止运行的状态。
在一个具体的实施例中,第一阈值可以取值为10℃,第二阈值可以取值为20℃,当目标设定温度TCm与回风口温度TC的温差满足10℃<TCm-TC≤20℃,控制加热装置处于关闭状态,压缩机以最大运行频率运行。
本发明实施例的方法,在目标设定温度与回风口温度的温差大于第一阈值且不大于第二阈值的情况下,通过控制压缩机以最大运行频率运行,控制加热装置处于停止运行的状态,有利于实现提升烘干效率,降低系统能耗的效果。
基于上述实施例的内容,作为一种可选的实施例,在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于第一阈值且不大于第二阈值的情况下,控制压缩机以最大运行频率运行之前,还包括:
在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于第二阈值的情况下,控制压缩机以最大运行频率运行,并控制加热装置启动。
具体地,本发明实施例所描述的加热装置可以是电加热装置,也可以是太阳能加热装置,或者为其他形式的加热装置,本发明对此不做具体限定。
在本发明的实施例中,通过增设加热装置,将加热装置设置于冷凝器与出风口风扇之间,可以在目标设定温度与回风口温度的温差过大的时候开启该加热装置,增加释放到烘干室中的热量,可以有效提高烘干区中物体的烘干效率。
在本发明的实施例中,在确定目标设定温度与回风口温度的温差大于第二阈值的情况下,说明此时回风口温度远远小于目标设定温度,烘干区的温度过低,需要高强度加热,此时可以控制压缩机以最大运行频率运行,并控制加热装置启动进行辅助加热。
在一个具体的实施例中,第二阈值可以取值为20℃,当TCm-TC>20℃时,开启加热装置,压缩机以最大运行频率运行。
本发明实施例的方法,通过增设加热装置,在回风口温度远远小于目标设定温度的情况下,自动启动加热装置加热,同时控制压缩机以最大运行频率运行,可以实现对烘干区的快速制热,有利于提高系统烘干效率。
下面对本发明提供的热泵烘干机控制装置进行描述,下文描述的热泵烘干机控制装置与上文描述的热泵烘干机控制方法可相互对应参照。
图3是本发明提供的热泵烘干机控制装置的结构示意图,如图3所示,包括:
第一控制模块310,用于在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对回风口温度进行调整;
第二控制模块320,用于在确定目标设定温度与回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制热泵烘干机停止加热。
本实施例所述的热泵烘干机控制装置可以用于执行上述泵烘干机控制方法实施例,其原理和技术效果类似,此处不再赘述。
本发明实施例的热泵烘干机控制装置,通过在回风口增加温度传感器和湿度传感器,在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与检测到的回风口温度,通过PI控制算法计算压缩机的运行频率,以此对压缩机的运行进行精细调节;在确定目标设定温度与回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,可以准确判断物体已被烘干,控制热泵烘干机停止加热,实现了对烘干机控制系统中压缩机运行频率的精细化控制,在提升烘干效率的同时,也降低了系统能耗,提升了系统节能减排的效率。
图4是本发明提供的热泵烘干机中控制器的实体结构示意图,如图4所示,该控制器可以包括:处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令,以执行上述各方法所提供的热泵烘干机控制方法,该方法包括:在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热。
此外,上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的热泵烘干机控制方法,该方法包括:在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的热泵烘干机控制方法,该方法包括:在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种热泵烘干机控制方法,其特征在于,包括:
在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;
在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热;
所述基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
基于目标设定温度与当前预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第一温差值,并基于目标设定温度与上一个预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第二温差值;
基于所述第一温差值与所述第二温差值,确定所述第一温差值对应的偏差变化率;
基于所述第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量;
基于所述压缩机在所述当前预设时间周期内的运行频率和所述目标频率补偿量,得到下一个预设时间周期内所述压缩机的运行频率;
其中,第一个预设时间周期内所述压缩机的运行频率是基于所述目标设定温度与所述第一个预设时间周期的开始时刻的回风口温度的温差确定的,或基于所述第一个预设时间周期的开始时刻的上一时刻的运行频率确定的;
基于所述第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量,包括:
基于所述第一温差值和预设比例系数,确定第一频率补偿量;
基于所述第一温差值对应的偏差变化率和预设积分系数,确定第二频率补偿量;
基于所述第一频率补偿量和所述第二频率补偿量,得到所述目标频率补偿量。
2.根据权利要求1所述的热泵烘干机控制方法,其特征在于,所述在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
在热泵烘干机开始进行加热之后,在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,基于所述目标设定温度与所述回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率。
3.根据权利要求2所述的热泵烘干机控制方法,其特征在于,在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于零且不大于第一阈值的情况下,基于所述目标设定温度与所述回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率之前,还包括:
在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于所述第一阈值且不大于第二阈值的情况下,控制所述压缩机以最大运行频率运行。
4.根据权利要求3所述的热泵烘干机控制方法,其特征在于,在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于所述第一阈值且不大于第二阈值的情况下,控制所述压缩机以最大运行频率运行之前,还包括:
在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差大于所述第二阈值的情况下,控制所述压缩机以所述最大运行频率运行,并控制加热装置启动。
5.一种热泵烘干机控制装置,其特征在于,包括:
第一控制模块,用于在热泵烘干机开始进行加热之后,基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,以对所述回风口温度进行调整;
第二控制模块,用于在确定所述目标设定温度与所述回风口温度的温差的绝对值小于目标温度阈值,且目标时长内回风口湿度持续小于目标湿度阈值的情况下,控制所述热泵烘干机停止加热;
所述基于目标设定温度与回风口温度,通过PI控制算法控制压缩机的运行频率,包括:
基于目标设定温度与当前预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第一温差值,并基于目标设定温度与上一个预设时间周期的截止时刻的回风口温度,确定第二温差值;
基于所述第一温差值与所述第二温差值,确定所述第一温差值对应的偏差变化率;
基于所述第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量;
基于所述压缩机在所述当前预设时间周期内的运行频率和所述目标频率补偿量,得到下一个预设时间周期内所述压缩机的运行频率;
其中,第一个预设时间周期内所述压缩机的运行频率是基于所述目标设定温度与所述第一个预设时间周期的开始时刻的回风口温度的温差确定的,或基于所述第一个预设时间周期的开始时刻的上一时刻的运行频率确定的;
基于所述第一温差值和第一温差值对应的偏差变化率,确定目标频率补偿量,包括:
基于所述第一温差值和预设比例系数,确定第一频率补偿量;
基于所述第一温差值对应的偏差变化率和预设积分系数,确定第二频率补偿量;
基于所述第一频率补偿量和所述第二频率补偿量,得到所述目标频率补偿量。
6.一种热泵烘干机,其特征在于,包括烘干机本体、蒸发器、压缩机、冷凝器、除湿器、新风阀、出风口风扇和加热装置;
所述蒸发器、所述压缩机、所述冷凝器、所述除湿器、所述新风阀和所述出风口风扇均设置于所述烘干机本体内;所述加热装置设置于所述冷凝器与所述出风口风扇之间;
还包括:控制器、温度传感器和湿度传感器;
所述加热装置、所述温度传感器及所述湿度传感器均与所述控制器电连接;所述温度传感器和所述湿度传感器均设置于回风口处;所述温度传感器用于获取回风口温度,所述湿度传感器用于获取回风口湿度;
其中,所述控制器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述热泵烘干机控制方法。
7.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述热泵烘干机控制方法。
8.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述热泵烘干机控制方法。
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