CN118089219A - 一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，运用于空调控制领域，本发明将压缩机管路压力值和压缩机管路长度作为控制周期自适应条件依据，通过采集压缩机管路的实际压力P和管路长度L，并结合空调控制系统预先设置的压缩机管路目标压力P_t、第一传递关系和第二传递关系，从而计算出适应现场环境的控制周期T；其中，第一时间间隔参数T₁能解决负荷在解决目标值时引起的超调问题；第二时间间隔参数T₂能避免管路长短引起负荷调节的振荡；通过两者相结合能够在不同工作负荷和压缩机管路长度下依然能够迅速、有效地实现稳定的压缩机负荷响应，不仅弥补了传统控制周期刚性的缺陷，同时提高了系统的智能性和适应性。

Description

一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法

技术领域

本发明涉及空调控制技术领域，尤其涉及一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法。

背景技术

在空调系统中，为了确保系统能够在不同工况下保持稳定运行，实现对冷却需求的灵活调整，系统按照一定周期对压缩机负荷进行自动调节，从而控制压缩机频率尽快达到稳定状态。

在这个过程中，现有技术对压缩机负荷按照预设规则进行自动调节：例如，采用PID控制策略中，PID控制器在间隔一次控制周期T便执行一次计算和调整的时间；在控制周期T内，PID控制器将积分项按照积分周期Ti的倍数进行n次累加，而微分项n则按照T_d/T，Td为微分周期进行计算；或者还可以采用每隔一个控制周期，对压缩机负荷依据一特征值进行增减判断。

因此，控制周期的合理选择会影响系统的负荷调节效果；但是，在目前的控制系统中，其控制周期多为定值；但对于部分氟制冷系统，比如多联机系统，其压缩机管路受工程安装现场影响，会出现压缩机管路长度的差异(从几米到上百米)，固定的控制周期会导致压缩机负荷无法达到稳定状态或者达到稳定状态的时间较长。

综上，有必要提出一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，运用于空调控制系统中，当压缩机运行时，空调控制系统持续对控制周期T进行动态更新，并且间隔一次控制周期T便对压缩机进行一次负荷调节，从而实现控制周期T自适应于工程安装现场；

工程安装现场：现场采集压缩机管路的实际压力P和管路长度L；

空调控制系统：预先设置压缩机管路的目标压力P_t、第一传递关系和第二传递关系；

控制周期T：由第一时间间隔参数T₁和第二时间间隔参数T₂组成；其中，第一时间间隔参数T₁通过第一传递关系进行动态设置，第二时间间隔参数T₂通过第二传递关系进行动态设置；

第一传递关系：用于描述第一时间间隔参数T₁与压力差异值δP之间的关系，通过获取当前压缩机管路的压力差异值δP并代入第一传递关系，从而求得对应的第一时间间隔参数T₁；其中，压力差异值δP＝|目标压力P_t-实际压力P|；

第二传递关系：用于描述第二时间间隔参数T₂与管路长度L之间的关系，将当前压缩机管路的管路长度L代入第二传递关系，从而求得对应的第二时间间隔参数T₂。

优选的，第一传递关系通过如下方式进行设置：

预设最大差异参数和最大第一时间间隔参数；

判断压力差异值δP与最大差异参数的压力大小关系；

根据压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁。

优选的，通过如下压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁：

当δP≥δP_max时，T₁＝T_max；

当δP＜δP_max时，则T₁＝δP/δP_max*T_max；

其中，δP_max表示最大差异参数，T_max表示最大第一时间间隔参数。

优选的，第一传递关系中还预设有压力分段对照表，并通过如下压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁：

当δP≥δP_max时，T₁＝T_max；

当δP＜δP_max时，则查询压力分段对照表；

其中，δP_max表示最大差异参数，T_max表示最大第一时间间隔参数，压力分段对照表用于描述压力差异值δP与第一时间间隔参数T₁之间的分段对照预设值。

优选的，第二传递关系中还预设有压缩机管路内的气体的流动速度，并通过如下公式进行设置：

T₂＝L/V；

其中，V表示当前压缩机管路对应的流动速度。

优选的，第二传递关系中还预设有长度分段对照表；其中，长度分段对照表用于描述管路长度L和第二时间间隔参数T₂之间的分段对照预设值。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

提供了空调控制系统中控制周期自适应的条件依据，尤其是目前多联机系统中，其压缩机管路受工程安装现场影响，压缩机管路长度不一使得传热/冷的延迟会影响压缩机负荷的响应速度；通过构建压缩机管路压力差异值和压缩机管路长度与系统控制周期的关系，建立了智能化的调节机制，动态计算了控制周期。能够根据实时的压缩机管路长度和压缩机管路压力情况，灵活地调整控制周期，以确保系统在不同工作负荷和压缩机管路长度下依然能够迅速、有效地实现稳定的压缩机负荷响应，不仅弥补了传统控制周期刚性的缺陷，同时提高了系统的智能性和适应性。

附图说明

图1为本发明实施例所述一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法的流程框架图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，运用于空调控制系统中，当压缩机运行时，空调控制系统持续对控制周期T进行动态更新，并且间隔一次控制周期T便对压缩机进行一次负荷调节，从而实现控制周期T自适应于工程安装现场；

工程安装现场：现场采集压缩机管路的实际压力P和管路长度L；

空调控制系统：预先设置压缩机管路的目标压力P_t、第一传递关系和第二传递关系；

控制周期T：由第一时间间隔参数T₁和第二时间间隔参数T₂组成；其中，第一时间间隔参数T₁通过第一传递关系进行动态设置，第二时间间隔参数T₂通过第二传递关系进行动态设置；

第一传递关系：用于描述第一时间间隔参数T₁与压力差异值δP之间的关系，通过获取当前压缩机管路的压力差异值δP并代入第一传递关系，从而求得对应的第一时间间隔参数T₁；其中，压力差异值δP＝|目标压力P_t-实际压力P|；

第二传递关系：用于描述第二时间间隔参数T₂与管路长度L之间的关系，将当前压缩机管路的管路长度L代入第二传递关系，从而求得对应的第二时间间隔参数T2。

需要说明的是：在制冷空调系统的实际使用过程中我们发现，压缩机总是出现无法达到稳定状态或者稳定所需时间较长的问题；为此，我们对多联机、大型机等制冷空调系统进行研究，发现压缩机管路受工程安装现场影响，其长度范围从几米到上百米差异很大，空调控制系统按照固定的控制周期T时，无法适应不同的工程安装现场；为此，本实施例将压缩机管路压力值和压缩机管路长度作为控制周期自适应条件依据，通过采集压缩机管路的实际压力P和管路长度L，并结合空调控制系统预先设置的压缩机管路目标压力P_t、第一传递关系和第二传递关系，从而计算出适应现场环境的控制周期T。

其中，控制周期T由第一时间间隔参数T₁和第二时间间隔参数T₂组成，第一时间间隔参数T₁能调节目标与实际调节值直接差距(如高低压压力)，采用实际差值与最大差值直接做比较，第一时间间隔参数T₁与差值正相关并设置T1上限，能解决负荷在解决目标值时引起的超调问题；第二时间间隔参数T₂能调节周期与管路长短正相关，匹配压缩机管路与负荷调节周期，避免管路长短引起负荷调节的振荡。

优选的，第一传递关系通过如下方式进行设置：

预设最大差异参数和最大第一时间间隔参数；

判断压力差异值δP与最大差异参数的压力大小关系；

根据压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁。

需要说明的是：在具体的实施过程中，压缩机管路目标压力根据具体需求进行设定；例如：

制冷时，依据吸气压力与吸气压力目标值差值控制周期调节；

制热时，依据排气压力与排气压力目标值差值控制周期调节；

需要说明的是，通过实时监测差异值，空调控制系统能够在运行中即时地进行调整，更迅速地响应不同的工作条件，且适用于不同的实际应用场景，如制冷和制热，且允许用户根据具体需求设置目标值和参数，提高了系统对不同工作负荷的适应性。

优选的，通过如下压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁：

当δP≥δP_max时，T₁＝T_max；

当δP＜δP_max时，则T₁＝δP/δP_max*T_max；

其中，δP_max表示最大差异参数，T_max表示最大第一时间间隔参数。

需要说明的是：本实施例通过实时数值计算，能对于压力大小关系赋予更精准第一时间间隔参数T₁，从而满足高精确控制的需求。

优选的，第一传递关系中还预设有压力分段对照表，并通过如下压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁：

当δP≥δP_max时，T₁＝T_max；

当δP＜δP_max时，则查询压力分段对照表；

其中，δP_max表示最大差异参数，T_max表示最大第一时间间隔参数，压力分段对照表用于描述压力差异值δP与第一时间间隔参数T₁之间的分段对照预设值。

在一个具体的实施例中，压力分段对照表如下所示：

需要说明的是：本实施例通过实时查表赋值，能对于压力大小关系更快速赋予第一时间间隔参数T₁，从而满足高响应速度的需求。

优选的，第二传递关系中还预设有压缩机管路内的气体的流动速度，并通过如下公式进行设置：

T₂＝L/V；

其中，V表示当前压缩机管路对应的流动速度。

在一个具体的实施例中，V的取值范围为10—18m/s。

优选的，第二传递关系中还预设有长度分段对照表；其中，长度分段对照表用于描述管路长度L和第二时间间隔参数T₂之间的分段对照预设值。

在一个具体的实施例中，长度分段对照表为：

SS超短配管，阈值区间为10-30米，则T₂为2秒；

S短管，阈值区间为30-50米，T₂为3秒；

N为普通管长，阈值区间为50-70米，T₂为4秒；

L为长管，阈值区间为70-90米，T₂为5秒；

SL为超长配管，阈值区间大于90米，T₂为7秒。

注：在空调的运行过程中，多联机系统的压缩机管路长度以及管路内的实际压力，具体可以通过传感器或其他合适的测量手段来实现。例如，工人在现场安装时，将采集到的管路长度L在空调控制系统主板上进行输入；其中，现场采集管路长度L的方式可以为：安装工人根据加氟量计算出对应的管路长度；此为现有技术，在此不做赘述。

通过整合差异值和压缩机管路长度与系统控制周期的关系，动态计算控制周期，解决了固定周期在多联机系统中可能导致的压缩机负荷调节问题，提高了系统的性能和稳定性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，运用于空调控制系统中，其特征在于，当压缩机运行时，空调控制系统持续对控制周期T进行动态更新，并间隔一次控制周期T对压缩机进行一次负荷调节，从而实现控制周期T适应工程安装现场；

工程安装现场：现场采集压缩机管路的实际压力P和管路长度L；

空调控制系统：预先设置压缩机管路的目标压力P_t、第一传递关系和第二传递关系；

控制周期T：由第一时间间隔参数T₁和第二时间间隔参数T₂组成；其中，第一时间间隔参数T₁通过第一传递关系进行动态设置，第二时间间隔参数T₂通过第二传递关系进行动态设置；

第一传递关系：用于描述第一时间间隔参数T₁与压力差异值δP之间的关系，通过获取当前压缩机管路的压力差异值δP并代入第一传递关系，从而求得对应的第一时间间隔参数T₁；其中，压力差异值δP＝|目标压力P_t-实际压力P|；

第二传递关系：用于描述第二时间间隔参数T₂与管路长度L之间的关系，将当前压缩机管路的管路长度L代入第二传递关系，从而求得对应的第二时间间隔参数T₂。

2.根据权利要求1所述的一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，其特征在于，第一传递关系通过如下方式进行设置：

预设最大差异参数和最大第一时间间隔参数；

判断压力差异值δP与最大差异参数的压力大小关系；

根据压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁。

3.根据权利要求2所述的一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，其特征在于，通过如下压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁：

当δP≥δP_max时，T₁＝T_max；

当δP＜δP_max时，则T₁＝δP/δP_max*T_max；

其中，δP_max表示最大差异参数，T_max表示最大第一时间间隔参数。

4.根据权利要求2所述的一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，其特征在于，第一传递关系中还预设有压力分段对照表，并通过如下压力大小关系赋予对应的第一时间间隔参数T₁：

当δP≥δP_max时，T₁＝T_max；

当δP＜δP_max时，则查询压力分段对照表；

其中，δP_max表示最大差异参数，T_max表示最大第一时间间隔参数，压力分段对照表用于描述压力差异值δP与第一时间间隔参数T₁之间的分段对照预设值。

5.根据权利要求1所述的一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，其特征在于，第二传递关系中还预设有压缩机管路内的气体的流动速度，并通过如下公式进行设置：

T₂＝L/V；

其中，V表示当前压缩机管路对应的流动速度。

6.根据权利要求1所述的一种基于控制周期的压缩机负荷调节方法，其特征在于，第二传递关系中还预设有长度分段对照表；其中，长度分段对照表用于描述管路长度L和第二时间间隔参数T₂之间的分段对照预设值。