CN116294059B - 一种空调及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种空调及其控制方法,首先通过采集环境参数,根据环境参数与空调室外机的内‑外传热系数间的映射关系确定实时内‑外传热系数,进而根据所述实时内外传热系数得到实时偏差传热系数值,从而根据实时偏差系数值确定散热控制融合特征量,最终由散热控制融合特征量得到轴流风机的控制电压输入方程,设置散热反馈校正器接收当前时刻的轴流风机转速,并根据控制电压输入方程输出控制电压信号,通过所述散热反馈校正器输出的控制电压信号对所述轴流风机的转速进行调节,实现了在空调室外机的工作环境的温度和风速等参数不断变化时,根据室外机的轴流风机需要承担的散热量变化调节对空调的控制方案,从而降低了空调室外机的工作噪声。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,更具体的说,本申请涉及一种空调及其控制方法。
背景技术
空调在工作时,基于物质的相变和热力学循环原理,通过将制冷剂变为低温低压的蒸汽用于吸收室内热量,而制冷剂在吸收室内热量后被压缩成高温高压形态的制冷剂,进而在空调室外机中进行散热,从而将热量传递到室外环境中,完成对室内室外的空气进行热量交换,实现空气温度调节的目的,因此,在空调的工作过程中,空调室外机需要持续不断的对高温高压的制冷剂进行散热。
现有技术中没有考虑空调室外机的工作环境温度和风速等参数的变化影响到室外机所处的热环境时,室外机的轴流风机需要承担的散热量变化,而是通过固定转速的轴流风机来保持空调室外机中的空气强制对流,以不断进行空气循环的方式对流过空调室外机中的制冷剂进行散热,在空调工作过程中,空调室外机的工作噪声通常很大。
发明内容
本申请提供一种空调及其控制方法,以在空调室外机的工作环境的温度和风速等参数不断变化,影响到室外机所处的热环境时,降低空调室外机的工作噪声。
为解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种空调及其控制方法,包括如下步骤:
采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值;
根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数;
由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,确定所述空调室外机的实时偏差传热系数值;
根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量,由所述散热控制融合特征量,确定所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程;
设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程确定控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压对所述轴流风机转速进行调节。
在一些实施例中,采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速之前还可包括:
在空调室外机停止工作时,检测不同时刻下的空调室外机的内-外传热系数;
确定所述内-外传热系数对应的光照强度和风速,进而确定所述空调室外机的内-外传热系数与光照强度和风速在不同时刻的对应关系;
根据所述空调室外机的内-外传热系数与光照强度和风速在不同时刻的对应关系,得到内-外传热系数的四元映射函数。
在一些实施例中,空调室外机的实时内-外传热系数可根据下述的四元映射函数确定:
其中,为空调室外机的实时内-外传热系数,/>为所述外部温度值,/>为所述外部光照强度值,/>为所述外部风速值,/>为对应的时刻值。
在一些实施例中,根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量可包括:
根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机中轴流风机的转速调节比例;
根据所述转速调节比例,确定所述空调室外机中轴流风机的期望转速;
根据所述空调室外机中轴流风机的期望转速,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量。
在一些实施例中,所述实时偏差传热系数值为所述实时内-外传热系数相对于工作内-外传热系数偏差值与所述工作内-外传热系数的比值,所述实时偏差传热系数值可由下式确定,即:
其中,为所述实时偏差传热系数值,/>为所述实时内-外传热系数,/>为工作内-外传热系数,所述工作内-外传热系数预设为常值。
在一些实施例中,所述散热反馈校正器的输入端与转速传感器连接,所述转速传感器用于采集所述轴流风机当前时刻的转速。
在一些实施例中,所述散热反馈校正器可通过可编程逻辑芯片控制。
第二方面,本申请提供一种空调设备,其包括有空调室外机控制单元,所述空调室外机控制单元包括:
参数采集单元模块,用于采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值;
实时内-外传热系数确定模块,用于根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数;
实时偏差传热系数值确定模块,用于由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,确定所述空调室外机的实时偏差传热系数值;
控制电压输入方程确定模块,用于根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量,由所述散热控制融合特征量,确定所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程;
轴流风机转速调节模块,用于设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程确定控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压对所述轴流风机转速进行调节。
第三方面,本申请提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器;所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行上述的空调控制方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的空调控制方法。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果:
本申请提供的空调及其控制方法中,首先采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值;再根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数;由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,确定所述空调室外机的实时偏差传热系数值;进而根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量,再由所述散热控制融合特征量,确定所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程;最后设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程确定控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压对所述轴流风机转速进行调节;
本申请首先采集环境参数,根据环境参数与空调室外机的内-外传热系数间的映射关系确定实时内-外传热系数,进而根据所述实时内外传热系数得到实时偏差传热系数值,从而根据实时偏差系数值确定散热控制融合特征量,最终由散热控制融合特征量得到轴流风机的控制电压输入方程,设置散热反馈校正器接收当前时刻的轴流风机转速,并根据控制电压输入方程输出控制电压信号,通过所述散热反馈校正器输出的控制电压信号调节所述轴流风机的转速,实现了在空调室外机的工作环境的温度和风速等参数不断变化时,根据室外机的轴流风机需要承担的散热量变化对空调进行调节,从而降低了空调室外机的工作噪声。
附图说明
图1是根据本申请一些实施例所示的空调控制方法的示例性流程图;
图2是根据本申请一些实施例所示的空调室外机控制单元的示例性硬件和/或软件的示意图;
图3是本申请施例提供的空调控制方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请核心是采集环境参数,根据环境参数与空调室外机的内-外传热系数间的映射关系确定实时内-外传热系数,进而根据所述实时内外传热系数得到实时偏差传热系数值,从而根据实时偏差系数值确定散热控制融合特征量,最终由散热控制融合特征量得到轴流风机的控制电压输入方程,设置散热反馈校正器接收当前时刻的轴流风机转速,并根据控制电压输入方程输出控制电压信号,通过所述散热反馈校正器输出的控制电压信号调节所述轴流风机的转速;实现了在空调室外机的工作环境的温度和风速等参数不断变化时,根据室外机的轴流风机需要承担的散热量变化调节对空调的控制方案,从而降低了空调室外机的工作噪声。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
参考图1,该图是根据本申请一些实施例所示的一种空调控制方法的示例性流程图,该空调控制方法100主要包括如下步骤:
在步骤S101,采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值。
需要说明的,在一些实施例中,所述外部温度为空调室外机外部周围环境温度;采集空调室外机的外部温度可以采用温度传感器实现,也可以采用其他可以实现温度采集的装置或设备,这里不做具体限定;
所述外部光照强度为空调室外机外部周围环境的光照强度;采集空调室外机的外部光照强度可以采用光敏电阻实现,也可以采用其他可以实现采集光照强度的装置或设备,这里不做具体限定;
所述外部风速为空调室外机外部周围环境风的风速;采集空调室外机的外部风速可以采用风速传感器实现,也可以采用其他可以实现采集风速的装置或设备,这里不做具体限定。
在步骤S102,根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数。
需要说明的,所述内-外传热系数为空调室外机的箱体外壳的传热系数,所述内-外传热系数用于衡量所述空调室外机在相同的内外温差和箱体外壳表面积情况下,通过箱体外壳向外传递热量的传递速率,因此,在所述内-外传递速率较大时,空调室外机能通过箱体外壳散发出的热量越多,此时可以调节轴流风机转速,降低不必要的由轴流风机制造的风量散热,从而达到减少空调室外机噪声的目的。
具体实现时,所述内-外传热系数与外界的环境温度、光照强度和风速存在复杂的非线性关系,例如,外界风速越大,单位时间内由风速造成的空气流动能够带走的热量(外壳自然散热量)就越大,进而空调室外机通过箱体外壳散热的散热速率将会上升,因此,可以根据统计学原理,采集24小时内不同时刻下的外部温度值、外部光照强度值和外部风速值,并检测不同时刻下空调室外机的内-外传热系数,就可以根据外部温度值、外部光照强度值、外部风速值和时刻值与内外传热系数的对应关系,得到传热系数的四元映射函数;通过所述四元映射函数,只要得知外部温度值、外部光照强度值、外部风速值和当前的时刻值,就可以确定当前时刻下的空调室外机的内-外传热系数,所述当前时刻下的空调室外机的内-外传热系数即为空调室外机的实时内-外传热系数;
需要说明的,在一些实施例中,所述内-外传热系数的四元映射函数为所述实时内-外传热系数与所述外部温度值、外部光照强度值、外部风速值和时刻值之间的映射关系;其中,所述外部温度值、外部光照强度值、外部风速值和时刻值为所述四元映射函数的四个变量,该空调室外机的四个变量确定时,可以通过所述传热系数的四元映射函数确定某一时刻唯一对应的实时内-外传热系数,具体现实时,所述内-外传热系数的四元映射函数可以由下式表示,即:
其中,为空调室外机的实时内-外传热系数,/>为所述外部温度值,/>为所述外部光照强度值,/>为所述外部风速值,/>为对应的时刻值,即空调室外机的实时内-外传热系数可根据上述的公式确定,这里不再赘述。
另外,在一些实施例中,采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速之前还可以采用下述方式得到传热系数的四元映射函数,即:
在空调室外机停止工作时,检测不同时刻下的空调室外机的内-外传热系数;
记录不同时刻下所述内-外传热系数对应的外界光照强度和风速,进而获取所述空调室外机的内-外传热系数与光照强度和风速在不同时刻的对应关系;
根据所述空调室外机的内-外传热系数与光照强度和风速在不同时刻的对应关系,得到传热系数的四元映射函数。
需要说明的,空调工作时,室外机的机组存在自身产热,并且冷凝管中不断流过高温高压的制冷剂,导致空调室外机箱体内的温度变化影响因素众多,难以准确测量空调室外机的内-外传热系数,因此,需要在空调室外机停止工作时对空调室外机的内-外传热系数进行检测,具体实现时,检测所述空调室外机的内-外传热系数可以采用现有技术,例如,可以通过电加热器,将空调室外机内部温度升高至恒定温度值后停止加热,进而通过热成像仪检测所述空调室外机在恒定温度值下的温度变化率对所述内外-传热系数进行检测,温度变化率越大,空调室外机的内-外传热系数越高,这里不再赘述。
在步骤S103,由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,得到所述空调室外机的实时偏差传热系数值。
例如,在一些实施例中,所述实时偏差传热系数值可以是所述实时内-外传热系数相对于工作内-外传热系数偏差值与所述工作内-外传热系数的比值,具体实现时,所述实时偏差传热系数值可以由下式得到,即:
其中,为所述实时偏差传热系数值,/>为所述实时内-外传热系数,/>为工作内-外传热系数,需要说明的,所述工作内-外传热系数为理想的工作环境下的内-外传热系数,预设为常值,例如,采集外界环境温度为20摄氏度、风速为1.07km/s、光照强度为2勒克斯、时刻值为上午11点整时的空调室外机内-外传热系数作为所述工作内-外传热系数。
在步骤S104,根据所述实时偏差传热系数值,确定空调室外机的散热控制融合特征量;由所述散热控制融合特征量,得到所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程。
具体的,在一些实施例中,根据所述偏差传热系数,确定轴流风机的散热控制融合特征量可以采用下述方式实现,即:
根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机中轴流风机的转速调节比例;
根据所述转速调节比例,确定所述空调室外机中轴流风机的期望转速;
根据所述空调室外机中轴流风机的期望转速,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量。
需要说明的,在空调系统工作时,是通过将制冷剂中吸收的室内热量传递到室外环境中,从而对室内室外的空气进行热量交换,实现空气温度调节的目的,因此,在空调室外机的工作过程中,所述空调室外机中冷凝器需要持续不断的对高温高压的制冷剂进行散热,具体实现时,散热方式主要有通过空调室外机中的轴流风机实现强制对流形成散热,以及通过空调室外机的外壳自然散热;具体的,在一些实施例中,所述空调室外机单位时间内需要的散热量平衡方程可以由下式表示:
其中,为单位时间内流过空调室外机中冷凝器的制冷剂需要的散热量,/>为所述轴流风机单位时间产生的散热量,/>为室外空气密度,/>为空气比热容,/>为室外机的内部环境空气温度,/>为室外机的外部环境空气温度,/>为转速-风量比例系数,/>为所述轴流风机转速;/>为所述空调室外机的外壳自然散热量,/>为所述空调室外机的表面积,/>为空调室外机的实时内-外传热系数;
由上述冷凝器单位时间内需要的散热量可知,在所述空调室外机的实时内-外传热系数(空调室外机所处的热环境)发生改变时,该空调室外机的外壳自然散热量会随之相应的增加或减少,但在空调工作于相同功率时,单位时间内冷凝器需要的散热量总是保持不变,因此,轴流风机承担的散热量也会相应变化,需要根据所述实时内-外传热系数实时调节轴流风机转速以适应轴流风机承担的散热量变化,优选的,在一些实施例中,当前空调室外机中轴流风机所需转速可以由下式确定:
其中,为当前空调室外机中轴流风机所需转速,/>为单位时间内的总散热量,即,单位时间内流过空调室外机中冷凝器的制冷剂需要的散热量,/>为所述空调室外机的表面积,/>为空调室外机的工作内-外传热系数,/>为室外机的内部环境空气温度,/>为室外机的外部环境空气温度,/>为所述实时偏差传热系数值,/>为工作内-外传热系数下的轴流风机的标定工作转速。
示例性的,在一些实施例中,也可以将所述当前空调室外机中轴流风机所需转速与所述工作内-外传热系数下轴流风机标定转速的比值作为转速调节比例,即:
其中,为所述转速调节比例,/>为单位时间内流过空调室外机中冷凝器的制冷剂需要的散热量,/>为所述空调室外机的表面积,/>为空调室外机的工作内-外传热系数,为室外机的内部环境空气温度,/>为室外机的外部环境空气温度,/>为所述实时偏差传热系数值;
所述轴流风机的期望转速即为所述转速调节比例与所述轴流风机的标定工作转速的乘积,具体实现时,所述期望转速的确定可以由下式表示,即:
其中,为所述轴流风机的期望转速,/>为转速调节比例,/>为所述轴流风机的标定工作转速。
优选的,在一些实施例中,所述散热控制融合特征量可以由下式表示,即:
其中,为散热控制融合特征量,/>为散热标定系数,为预设的常数,/>为实时内-外传热系数,/>为第一散热控制变量,/>为第二散热控制变量,在一些实施例中,当所述空调室外机单位时间内的的总散热量与单位时间冷凝液所需散热一致时,所述散热控制融合特征量绝对值为零,为实现上述目的,具体实现时,可以将轴流风机转速与期望转速的差值作为所述第一散热控制变量,将第一散热控制变量的一阶导数作为第二散热控制变量,根据空调室外机的散热平衡方程可以知道,当所述轴流风机达到空调室外机的实时内-外传热系数对应的期望转速且恒定不变时,所述控制室外机的所述空调室外机单位时间内的的总散热量与单位时间冷凝液所需散热一致,此时散热融合特征量绝对值为零,在另外一些实施例中,也可以将其他参数作为散热控制融合特征量对所述空调室外机进行控制,这里不做限定;需要说明的,引入散热控制融合特征量后,对所述空调室外机的散热控制问题可以转化为控制所述散热控制融合特征量实现归零的问题。
因此,在一些实施例中,可以根据所述散热控制融合特征量构造转速反馈校正器,所述转速反馈校正器的输出信号(控制电压信号)用于控制所述轴流风机的输出转速,风机的输出转速控制所述第一散热控制变量和第二散射控制变量,从而保证散热控制融合特征量归零。
需要说明的,假设所述轴流风机的电磁转矩与轴流风机的输入端电压成正比例关系,获取所述轴流风机的电压-转速关系式为:
其中,为轴流风机电磁转矩与轴流风机输入端电压(控制电压信号)之比,为常数,/>为轴流风机输入端电压,/>为轴流风机的风扇转动轴为轴心的转动惯量,/>为轴流风机转速,/>为轴流风机转速的一阶导数,/>为轴流风机的风扇转动轴的动摩擦系数,/>为固有的轴流风机的空载转矩。
此时根据所述轴流风机的电压-转速关系式可以确定所述第一散热控制变量和第二散热控制变量的变化率的决定式,即:
其中,为所述第一散热控制变量的变化率,/>为所述第二散热控制变量的变化率,/>为轴流风机输入端电压的一阶导数,/>为轴流风机电磁转矩与轴流风机输入端电压之比,为常数,/>为轴流风机输入端电压,/>为轴流风机的风扇转动轴为轴心的转动惯量,为轴流风机转速,/>为轴流风机转速的一阶导数,/>为轴流风机的风扇转动轴的动摩擦系数,/>为固有的轴流风机的空载转矩;
而所述散热控制融合特征量的一阶导数可以表示为由所述第一散热控制变量的变化率与所述第二散热控制变量的变化率加权融合而成,具体实现时,所述散热控制融合特征量的一阶导数可以由下式表示,即:
其中,为散热控制融合特征量的一阶导数,/>为所述第一散热控制变量的变化率,/>为所述第二散热控制变量的变化率,/>为散热标定系数,/>为实时内-外传热系数;
将所述所述第一散热控制变量和第二散热控制变量的变化率的决定式带入散热控制融合特征量的一阶导数可以得到所述散热控制融合特征量的一阶导数决定式,即:
其中,为散热控制融合特征量的一阶导数,/>为散热标定系数,/>为实时内-外传热系数;/>为轴流风机输入端电压的一阶导数,/>为轴流风机电磁转矩与轴流风机输入端电压之比,为常数,/>为轴流风机输入端电压,/>为轴流风机的风扇转动轴为轴心的转动惯量,/>为轴流风机转速,/>为轴流风机转速的一阶导数,/>为轴流风机的风扇转动轴的动摩擦系数,/>为固有的轴流风机的空载转矩。
为保证所述散热融合特征量逐渐归零,在一些实施例中,可以构造合适的散热控制融合特征量的一阶导数期望值,从而保证所述散热融合特征量的一阶导数与所述散热融合特征量的正负号不同,下面给出一些优选的散热控制融合特征量的一阶导数期望值,在一些实施例中,所述散热控制融合特征量的一阶导数期望值可以是:
其中,为散热控制融合特征量的一阶导数期望值,/>为所述实时偏差传热系数值,/>为散热控制融合特征量,/>为第一散热控制变量,/>为以散热控制融合特征量为自变量的双曲正切函数;所述一阶导数期望值与散热控制融合特征量的正负性始终不同,因此,可以保证所述散热控制融合特征量归零,实现散热控制目的,并且在所述实时偏差传热系数值越大时,散热控制融合特征量的一阶导数绝对值越大,所述散热控制融合特征量归零速度越快。
需要注意的,所述第一散热控制变量的一阶导数与所述第二散射控制变量在数值上相等,此时,令所述散热控制融合特征量的一阶导数等于所述散热控制融合特征量的一阶导数期望值,则有:
变换即可得到当一阶导数等于所述散热控制融合特征量的一阶导数期望值时的电压输入方程,所述电压输入方程即为所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程:
其中,为轴流风机输入端电压,/>为轴流风机的风扇转动轴为轴心的转动惯量,为轴流风机的风扇转动轴的动摩擦系数,/>为第一散热控制变量,/>为第二散热控制变量,/>为散热标定系数,/>为散热控制融合特征量,/>为以散热控制融合特征量为自变量的双曲正切函数,/>为轴流风机电磁转矩与轴流风机输入端电压之比,/>为所述实时偏差传热系数值,/>为关于时间积分的时间微分,/>为当前时刻,/>为实时内-外传热系数。
在步骤S105,设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程得到控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压,从而对所述轴流风机转速进行调节;
优选的,在一些实施例中,所述散热反馈校正器的输入端与转速传感器连接,所述转速传感器用于采集所述轴流风机当前时刻的转速,所述散热反馈校正器的输出端与所述轴流风机连接并向其输出控制电压信号,具体实现时,所述散热反馈校正器可采用可编程逻辑芯片控制实现,例如,所述散热反馈校正器可以是具有可编程性的FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)芯片,也可以是其他可以通过预设的函数进行信号处理的芯片或设备,这里不做限定。
在一些实施例中,由于选取的第一散热控制信号为轴流风机转速与期望转速的差值,因此具体实现时,可以将所述轴流风机当前时刻的转速作为反馈信号输入,根据所述控制电压输入方程得到轴流风机的控制电压信号,例如,所述控制电压信号可以由下式表示,即:
为轴流风机输入端电压,/>为轴流风机的风扇转动轴为轴心的转动惯量,/>为轴流风机的风扇转动轴的动摩擦系数,/>为所述轴流风机当前时刻的转速,/>为所述轴流风机的期望转速,/>为当前时刻转速的变化率,/>为散热标定系数,/>为散热控制融合特征量,/>为以散热控制融合特征量为自变量的双曲正切函数,/>为轴流风机电磁转矩与轴流风机输入端电压之比,/>为所述实时偏差传热系数值,/>为关于时间积分的时间微分,为当前时刻,/>为实时内-外传热系数。
将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压,可以在所述空调室外机的实时内-外传热系数较高时,调节空调室外机中轴流风机转速降低,从而实现降低空调室外机噪声的目的。
另外,本申请的另一方面,在一些实施例中,本申请提供一种空调设备,该空调设备包括有空调室外机控制单元,参考图2,该图是根据本申请一些实施例所示的空调室外机控制单元的示例性硬件和/或软件的示意图,该空调室外机控制单元200包括:参数采集单元模块201、实时内-外传热系数确定模块202、实时偏差传热系数值确定模块203、控制电压输入方程得到模块204和轴流风机转速调节模块205,分别说明如下:
参数采集模块201,本申请中参数采集单元模块201主要用于采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值;
实时内-外传热系数确定模块202,本申请中实时内-外传热系数确定模块202主要用于根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数;
实时偏差传热系数值确定模块203,本申请中实时偏差传热系数值确定模块203主要用于由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,确定所述空调室外机的实时偏差传热系数值;
控制电压输入方程得到模块204,本申请中控制电压输入方程得到模块204主要用于根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量;由所述散热控制融合特征量,确定所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程;
轴流风机转速调节模块205,本申请中轴流风机转速调节模块205主要用于设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程确定控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压,从而对所述轴流风机转速进行调节。
另外,本申请还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器;所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行上述的空调控制方法。
在一些实施例中,参考图3,该图是本申请实施例提供的一种实现空调控制方法的计算机设备的结构示意图。上述实施例中的空调控制方法可以通过图3所示的计算机设备来实现,该计算机设备包括至少一个处理器301、通信总线302、存储器303以及至少一个通信接口304。
处理器301可以是一个通用中央处理器(central processing unit,CPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC)或一个或多个用于控制本申请中的空调控制方法的执行。
通信总线302可包括一通路,在上述组件之间传送信息。
存储器303可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备,也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only Memory,CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质,但不限于此。存储器303可以是独立存在,通过通信总线302与处理器301相连接。存储器303也可以和处理器301集成在一起。
其中,存储器303用于存储执行本申请方案的程序代码,并由处理器301来控制执行。处理器301用于执行存储器303中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中实时偏差传热系数值可以通过处理器301以及存储器303中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。
通信接口304,使用任何收发器一类的装置,用于与其它设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(radio access network,RAN),无线局域网(wireless local areanetworks,WLAN)等。
在具体实现中,作为一种实施例,计算机设备可以包括多个处理器,这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器,也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
上述的计算机设备可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中,计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑 (personaldigital assistant,PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机设备的类型。
另外,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的空调控制方法,这里不再赘述。
综上,本申请实施例公开的空调及其控制方法中,首先采集环境参数,根据环境参数与空调室外机的内-外传热系数间的映射关系确定实时内-外传热系数,进而根据所述实时内外传热系数得到实时偏差传热系数值,从而根据实时偏差系数值确定散热控制融合特征量,最终由散热控制融合特征量得到轴流风机的控制电压输入方程,设置散热反馈校正器接收当前时刻的轴流风机转速,并根据控制电压输入方程输出控制电压信号,通过所述散热反馈校正器输出的控制电压信号调节所述轴流风机的转速,实现了在空调室外机的工作环境的温度和风速等参数不断变化时,根据室外机的轴流风机需要承担的散热量变化调节对空调转速的控制方案,从而降低了空调室外机的工作噪声。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种空调控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值;
根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数;
由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,确定所述空调室外机的实时偏差传热系数值;所述实时偏差传热系数值为所述实时内-外传热系数相对于工作内-外传热系数偏差值与所述工作内-外传热系数的比值,所述实时偏差传热系数值由下式确定,即:
其中,为所述实时偏差传热系数值,/>为所述实时内-外传热系数,/>为工作内-外传热系数,所述工作内-外传热系数预设为常值;
根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量,由所述散热控制融合特征量,确定所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程;所述控制电压输入方程由下式确定:
其中,为轴流风机输入端电压,/>为轴流风机的风扇转动轴为轴心的转动惯量,/>为轴流风机的风扇转动轴的动摩擦系数,/>为第一散热控制变量,/>为第二散热控制变量,/>为散热标定系数,/>为散热控制融合特征量,/>为以散热控制融合特征量为自变量的双曲正切函数,/>为轴流风机电磁转矩与轴流风机输入端电压之比,/>为所述实时偏差传热系数值,/>为关于时间积分的时间微分,/>为当前时刻,/>为实时内-外传热系数;
设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程确定控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压对所述轴流风机转速进行调节。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速之前还包括:
在空调室外机停止工作时,检测不同时刻下的空调室外机的内-外传热系数;
确定所述内-外传热系数对应的光照强度和风速,进而确定所述空调室外机的内-外传热系数与光照强度和风速在不同时刻的对应关系;
根据所述空调室外机的内-外传热系数与光照强度和风速在不同时刻的对应关系,得到内-外传热系数的四元映射函数。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,空调室外机的实时内-外传热系数根据下述的四元映射函数确定:
其中,为空调室外机的实时内-外传热系数,/>为所述外部温度值,/>为所述外部光照强度值,/>为所述外部风速值,/>为对应的时刻值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量包括:
根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机中轴流风机的转速调节比例;
根据所述转速调节比例,确定所述空调室外机中轴流风机的期望转速;
根据所述空调室外机中轴流风机的期望转速,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述散热反馈校正器的输入端与转速传感器连接,所述转速传感器用于采集所述轴流风机当前时刻的转速。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述散热反馈校正器通过可编程逻辑芯片控制。
7.一种空调设备,其采用权利要求1所述的一种空调控制方法进行控制,其特征在于,所述空调设备包括有空调室外机控制单元,所述空调室外机控制单元包括:
参数采集单元模块,用于采集空调室外机的外部温度、外部光照强度和外部风速,得到外部温度值、外部光照强度值和外部风速值;
实时内-外传热系数确定模块,用于根据内-外传热系数的四元映射函数,由所述外部温度值、外部光照强度值和外部风速值确定所述空调室外机的实时内-外传热系数;
实时偏差传热系数值确定模块,用于由所述实时内-外传热系数与预设的工作内-外传热系数,确定所述空调室外机的实时偏差传热系数值;
控制电压输入方程确定模块,用于根据所述实时偏差传热系数值,确定所述空调室外机的散热控制融合特征量,由所述散热控制融合特征量,确定所述空调室外机中轴流风机的控制电压输入方程;
轴流风机转速调节模块,用于设置散热反馈校正器,将所述轴流风机当前时刻的转速作为散热反馈校正器的反馈输入信号,通过所述反馈输入信号,由所述轴流风机的控制电压输入方程确定控制电压信号,将所述控制电压信号作为空调室外机中轴流风机的输入端电压对所述轴流风机转速进行调节。
8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括存储器和处理器;所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行如权利要求1至6任一项所述的空调控制方法。
9.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,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6任一项所述的空调控制方法。
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