JP2001021198A - Air conditioner - Google Patents

Air conditioner

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JP2001021198A
JP2001021198A JP11197545A JP19754599A JP2001021198A JP 2001021198 A JP2001021198 A JP 2001021198A JP 11197545 A JP11197545 A JP 11197545A JP 19754599 A JP19754599 A JP 19754599A JP 2001021198 A JP2001021198 A JP 2001021198A
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JP
Japan
Prior art keywords
compressor
temperature
air conditioner
room temperature
rotation speed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11197545A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Kidokoro
直弥 城所
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JP2001021198A publication Critical patent/JP2001021198A/en
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  • Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner in which the room temperature can be controlled in cooperation with the delivery temperature of a compressor. SOLUTION: An air conditioner comprises a controller for controlling the r.p.m. of a compressor by setting a specified fuzzy operation rule for the paratope of antibody assuming the difference Ea between the room temperature and the set temperature thereof, the time variation of room temperature Dta, and the difference Ea between the delivery temperature of a compressor and the set temperature thereof as antigens, and the r.p.m. of the compressor as an antibody, and determining an r.p.m. control amount DF of the compressor using a control rule 8 employing an immune system distributed consensus determination network where stimulation suppressing terms of paratope are set for idiotope.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に関
し、特に、回転数可変の圧縮機を有し、冷房若しくは暖
房サイクルを構成する空気調和機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner having a variable speed compressor and constituting a cooling or heating cycle.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧縮機を有し、冷房若しくは暖房サイク
ルを構成する空気調和機においてこの圧縮機からの吐出
温度を制御する方法としては、特開平8−28983号
公報、特開平9−42873号公報に開示された技術が
知られている。
2. Description of the Related Art In an air conditioner having a compressor and constituting a cooling or heating cycle, a method of controlling the discharge temperature from the compressor is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 8-28983 and Hei 9-42873. The technology disclosed in the gazette is known.

【0003】前者は、多室空気調和機において、圧縮機
の吐出温度を目標温度に制御するのに必要な各室の室内
膨張弁開度の増減分の合計を算出し、これを各室の室温
の目標値と室温の偏差に応じて決まる目標空調能力と現
空調能力との比率に応じて按分することで各室の室内膨
張弁の開度の増減を算出してそれに応じて各室の室内膨
張弁を制御するものである。
[0003] In the former, in a multi-room air conditioner, the sum of the increase and decrease of the degree of opening of the indoor expansion valve of each room required to control the discharge temperature of the compressor to the target temperature is calculated, and this is calculated for each room. By proportionally dividing according to the ratio between the target air-conditioning capacity and the current air-conditioning capacity determined according to the deviation between the room temperature target value and the room temperature, the increase / decrease in the degree of opening of the indoor expansion valve of each room is calculated, and the It controls the indoor expansion valve.

【0004】後者は、室内空気吸込み温度、外気温度及
びインバータ式圧縮機の運転周波数並びに室内側、室外
側の各熱交換器の送風機風量の少なくとも一つを入力と
して得られた圧縮機の目標吐出温度と現在の吐出温度と
の差から膨張弁開度を制御するものである。
The latter is a target discharge of the compressor obtained by inputting at least one of the indoor air suction temperature, the outside air temperature, the operating frequency of the inverter type compressor, and the air flow rate of the blower of each of the indoor and outdoor heat exchangers. The expansion valve opening is controlled based on the difference between the temperature and the current discharge temperature.

【0005】さらに、吐出温度が制限値に達した場合
に、インバータ式圧縮機の運転周波数を一定値だけ強制
的に下げる方法も知られている。
Further, a method is known in which the operating frequency of the inverter type compressor is forcibly reduced by a certain value when the discharge temperature reaches a limit value.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
各公報に開示された技術による制御は、膨張弁開度を制
御するものであるため、膨張弁の開度変化により冷媒流
量が変化して空調能力が変化するため、室温を維持する
には圧縮機の運転周波数制御が必要となり、室温制御と
の協調が難しい。さらに、膨張弁のない空気調和機に対
しては適用できない。三番目の方法も、空調能力の変化
を引き起こすのでやはり室温制御との協調が難しいとい
う欠点がある。
However, since the control according to the technology disclosed in each of the above publications controls the opening degree of the expansion valve, the flow rate of the refrigerant changes due to the change in the opening degree of the expansion valve, so that air conditioning is performed. Since the capacity changes, it is necessary to control the operating frequency of the compressor to maintain the room temperature, and coordination with the room temperature control is difficult. Furthermore, it cannot be applied to an air conditioner without an expansion valve. The third method also has the drawback that coordination with room temperature control is difficult because it causes a change in air conditioning capacity.

【0007】本発明は、上記の問題点に鑑みて、室温と
圧縮機の吐出温度とを協調して制御可能な空気調和機を
提供することを課題とする。
[0007] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of controlling the room temperature and the discharge temperature of the compressor in a coordinated manner.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る空気調和機は、室内側熱交換器と、室
外側熱交換器と、回転数可変の圧縮機とを備え、冷房若
しくは暖房サイクルを構成する空気調和機において、室
温と圧縮機の吐出温度並びに各々の設定温度を抗原と
し、圧縮機の回転数を抗体として、抗体のパラトープに
所定のファジィ運転ルールを設定し、イディオトープに
当該パラトープの刺激・抑制事項を設定した免疫系分散
コンセンサス決定ネットワークを用いて圧縮機の回転数
を制御する制御装置を備えていることを特徴とする。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, an air conditioner according to the present invention includes an indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger, and a compressor with a variable rotation speed. Alternatively, in an air conditioner constituting a heating cycle, the room temperature, the discharge temperature of the compressor and each set temperature are used as antigens, the number of revolutions of the compressor is used as an antibody, and a predetermined fuzzy operation rule is set in the paratope of the antibody, It is characterized in that the tope is provided with a control device for controlling the number of revolutions of the compressor using an immune system decentralized consensus determination network in which stimulation / suppression items of the paratope are set.

【0009】この空気調和機の制御装置は、室温と圧縮
機の吐出温度とそれらの設定温度とに基づいて、免疫系
分散コンセンサス決定ネットワークを用いて圧縮機の回
転数を制御するので、室温及び圧縮機の吐出温度がそれ
ぞれ設定温度に近づくような最適制御を行うことが可能
となる。
[0009] The control device of the air conditioner controls the rotational speed of the compressor using the immune system distributed consensus determination network based on the room temperature, the discharge temperature of the compressor, and the set temperature thereof. It is possible to perform optimal control such that the discharge temperature of the compressor approaches the set temperature.

【0010】ここで、パラトープは、現在の室温と設定
温度との差、現在の圧縮機吐出温度とその設定温度との
差、室温の時間変化を基にして制御に用いる評価値を設
定するものであり、イディオトープは、この吐出温度と
その設定温度との差を評価して、吐出温度がその設定温
度に近づくほど圧縮機回転数の上昇を抑制し、下降を刺
激するよう設定されていることが好ましい。
Here, the paratope sets an evaluation value used for control based on the difference between the current room temperature and the set temperature, the difference between the current compressor discharge temperature and the set temperature, and the time change of the room temperature. The idiotope is set to evaluate the difference between the discharge temperature and the set temperature, suppress the increase in the compressor rotation speed as the discharge temperature approaches the set temperature, and stimulate the drop. Is preferred.

【0011】これによれば、吐出温度が設定温度より低
く、その差が大きい場合は、室温をその設定温度に安定
させるよう圧縮機回転数の制御が行われ、吐出温度が設
定温度に近づくと吐出温度をその設定温度に保つ圧縮機
回転数の制御が行われるので、運転変動の小さい吐出温
度と室温との協調制御が行える。
According to this, when the discharge temperature is lower than the set temperature and the difference is large, the compressor speed is controlled to stabilize the room temperature at the set temperature, and when the discharge temperature approaches the set temperature. Since the compressor rotation speed is controlled to keep the discharge temperature at the set temperature, cooperative control between the discharge temperature and room temperature, which have small operation fluctuations, can be performed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0013】図1は、本発明に係る空気調和機の全体構
成を示す概略図である。この空気調和機20では、室内
側熱交換器21と室外側熱交換器22と四方弁23と圧
縮機24により冷暖房サイクルが構成されており、サイ
クルの制御は、制御装置27によって行われる。また、
空気調和機20には、制御量設定に用いられる室温と圧
縮機24の吐出温度を測定するための室温センサ25と
吐出温度センサ26とがそれぞれ備えられている。冷暖
房サイクルの切り替えは、制御装置27からの指令によ
り四方弁23を切り替えることで行う。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an air conditioner according to the present invention. In the air conditioner 20, a cooling / heating cycle is configured by the indoor heat exchanger 21, the outdoor heat exchanger 22, the four-way valve 23, and the compressor 24, and the control of the cycle is performed by the control device 27. Also,
The air conditioner 20 is provided with a room temperature sensor 25 and a discharge temperature sensor 26 for measuring the room temperature used for setting the control amount and the discharge temperature of the compressor 24, respectively. Switching of the cooling / heating cycle is performed by switching the four-way valve 23 according to a command from the control device 27.

【0014】暖房サイクルの場合は、圧縮機24で圧縮
した冷媒を四方弁23を介して室内側熱交換器21へと
導き、冷媒の保有する熱を室内に放出する。この熱放出
により冷却された冷媒は、室外側熱交換器22に送られ
る途中で膨張されてさらに冷却される。そして室外側熱
交換器22に達するときにはこの冷媒は屋外温度より低
温となり、大気から熱を奪って昇温し、気化する。気化
した冷媒は、四方弁23を介して再び圧縮機24へ導か
れて圧縮されることで温度が上昇する。このようにして
冷媒を循環させることで、屋外から室内へと熱を搬送し
て暖房を行う。
In the case of the heating cycle, the refrigerant compressed by the compressor 24 is guided to the indoor heat exchanger 21 via the four-way valve 23, and the heat retained by the refrigerant is released into the room. The refrigerant cooled by the heat release is expanded and further cooled while being sent to the outdoor heat exchanger 22. When the refrigerant reaches the outdoor heat exchanger 22, the temperature of the refrigerant becomes lower than the outdoor temperature, and the refrigerant takes heat from the atmosphere, rises in temperature, and evaporates. The vaporized refrigerant is guided again to the compressor 24 via the four-way valve 23 and is compressed, so that the temperature rises. By circulating the refrigerant in this way, heat is transferred from the outdoors to the indoors to perform heating.

【0015】冷房サイクルの場合は、圧縮機24で圧縮
した冷媒を四方弁23を介して室外側熱交換器22へと
導き、冷媒の保有する熱を大気中に放出する。この熱放
出により冷却された冷媒は、室内側熱交換器21に送ら
れる途中で膨張されてさらに冷却される。そして室内側
熱交換器21に達するときにはこの冷媒は室温より低温
となり、室内空気から熱を奪って昇温し、気化する。気
化した冷媒は、四方弁23を介して再び圧縮機24へ導
かれて圧縮されることで温度が上昇する。このようにし
て冷媒を循環させることで、暖房サイクルの場合とは逆
に室内から屋外へと熱を搬送して冷房を行う。
In the case of the cooling cycle, the refrigerant compressed by the compressor 24 is guided to the outdoor heat exchanger 22 through the four-way valve 23, and the heat retained by the refrigerant is released to the atmosphere. The refrigerant cooled by the heat release is expanded and further cooled while being sent to the indoor heat exchanger 21. When the refrigerant reaches the indoor heat exchanger 21, the temperature of the refrigerant becomes lower than the room temperature, and the refrigerant takes heat from the indoor air to rise in temperature and evaporate. The vaporized refrigerant is guided again to the compressor 24 via the four-way valve 23 and is compressed, so that the temperature rises. By circulating the refrigerant in this way, cooling is performed by transferring heat from indoors to outdoors, contrary to the case of the heating cycle.

【0016】圧縮機24の吐出温度は、風量や冷暖房サ
イクルに膨張弁を有する場合はその開度にも依存する
が、圧縮機24の回転数変動による影響が支配的であ
る。ここで、吐出温度Tdは、吸入ガス温度をTi、吸入圧
力をp1、吐出圧力をp2、ポリトロープ指数をnとする
と、次式にて表される。
The discharge temperature of the compressor 24 also depends on the air flow rate and the degree of opening of the cooling / heating cycle if the cooling / heating cycle has an expansion valve. Here, the discharge temperature Td is the intake gas temperature Ti, the suction pressure p 1, the discharge pressure p 2, when the polytropic exponent is n, is expressed by the following equation.

【0017】[0017]

【数1】 (Equation 1)

【0018】この式から、吐出温度Tdを下げるには、圧
縮機回転数を下げて吐出圧力p2を下げることが有効であ
ることがわかる。本発明に係る空気調和機20の制御装
置27は、圧縮機24の回転数を調整して、吐出圧力p2
を変更することで、吐出温度を制御しつつ、負荷に合わ
せた回転数調整を行う。
[0018] From this equation, the lower the discharge temperature Td is lower the compressor speed to lower the discharge pressure p 2 seen to be effective. The control device 27 of the air conditioner 20 according to the present invention adjusts the rotation speed of the compressor 24 to adjust the discharge pressure p 2.
, The rotation speed is adjusted according to the load while controlling the discharge temperature.

【0019】図2にこの制御装置27による圧縮機24
の回転数制御の制御ブロック図を示す。圧縮機24の設
定吐出温度SPdと吐出温度センサ26で測定した吐出温
度Tdとの差Edから所定のEdの評価関数1を基にしてEdの
評価値計算2が行われる。このEdの評価関数1は、EdP
B、EdPSの2種類ある。Edと各評価関数の出力値の関係
を図3(a)、図3(b)にそれぞれ示す。
FIG. 2 shows the compressor 24 by the control device 27.
FIG. 3 shows a control block diagram of the rotation speed control of FIG. Based on a difference Ed between the set discharge temperature SPd of the compressor 24 and the discharge temperature Td measured by the discharge temperature sensor 26, an evaluation value calculation 2 of Ed is performed based on a predetermined evaluation function 1 of Ed. The evaluation function 1 of this Ed is EdP
There are two types, B and EdPS. FIGS. 3A and 3B show the relationship between Ed and the output value of each evaluation function.

【0020】EdPBは、図3(a)に示されるように、Ed
がh1以下のときにg2、Edがh2以上のときにg1となり(こ
こで、g1<g2)、Edがh1以上h2以下のときには、その間
で直線的に変化する関数である。EdPSは、図3(b)に
示されるように、Edがh3以下あるいはh5以上のときには
g3、Edがh3以上h5以下のときには、Edがh4のときに最大
値g4となる三角関数である。ここで、h1〜h5は、h1≦h3
<h2≦h4<h5を満たすよう設定されている。
[0020] As shown in FIG.
G 2 when Ed is h 1 or less, g 1 when Ed is h 2 or more (here, g 1 <g 2 ), and when Ed is h 1 or more and h 2 or less, it changes linearly between them Function. EdPS, as shown in FIG. 3 (b), when Ed is h 3 below or h 5 or more
When g 3 and Ed are h 3 or more and h 5 or less, it is a trigonometric function that has a maximum value g 4 when Ed is h 4 . Here, h 1 to h 5 are h 1 ≦ h 3
<H 2 ≦ h 4 <h 5 .

【0021】同様に、設定室温SPaと室温センサ25で
測定した室温Taとの差Eaから所定のEaの評価関数3を基
にしてEaの評価値計算4が行われる。Eaの評価関数3
は、EaNB、EaNS、EaZO、EaPS、EaPBの5種類ある。Eaと
各関数の出力値の関係を図4(a)〜図4(e)にそれ
ぞれ示す。
Similarly, an Ea evaluation value calculation 4 is performed based on a predetermined Ea evaluation function 3 from the difference Ea between the set room temperature SPa and the room temperature Ta measured by the room temperature sensor 25. Ea evaluation function 3
Are EaNB, EaNS, EaZO, EaPS, and EaPB. FIGS. 4A to 4E show the relationship between Ea and the output value of each function.

【0022】EaNBは、図4(a)に示されるように、Ea
がj1以下のときにはi2、Eaがj2以上のときにはi1となり
(ここで、i1<i2)、Eaがj1以上j2以下のときには、そ
の間で直線的に変化する関数である。EaNSは、図4
(b)に示されるように、Eaがj3以下あるいはj5以上の
ときにはi3、Eaがj3以上j5以下のときには、Eaがj4のと
きに最大値i4となる三角関数である。EaZOは、図4
(c)に示されるように、Eaがj6以下あるいはj8以上の
ときにはi5、Eaがj6以上j8以下のときには、Eaがj7のと
きに最大値i6となる三角関数である。EaPSは、図4
(d)に示されるように、Eaがj9以下あるいはj11以上
のときにはi7、Eaがj9以上j11以下のときには、Eaがj1 0
のときに最大値i8となる三角関数である。EaPBは、図4
(e)に示されるように、Eaがj12以下のときにはi9、E
aがj13以上のときにはi10となり(ここで、i9<i10)、
Eaがj12以上j13以下のときには、その間で直線的に変化
する関数である。ここで、j1〜j13は、j1≦j3<j2≦j4
≦j6<j5≦j7≦j9<j8≦j10≦j12<j11≦j13かつj7≒0
を満たすよう設定されている。
As shown in FIG. 4 (a), EaNB
There i 1 becomes (where, i 1 <i 2) when i 2, Ea is j 2 or more in the j 1 below, when Ea is j 1 or j 2 The following is a linear varying function therebetween is there. Figure 4 shows EaNS
As shown in (b), when Ea is when the j 3 below or j 5 or i 3, Ea is the j 3 or more j 5 or less, a triangular function as the maximum value i 4 when Ea is j 4 is there. Fig. 4
As shown (c), the when Ea is when more than j 6 or less, or j 8 i 5, Ea is less than j 6 or j 8 is, Ea is a triangular function that the maximum value i 6 when j 7 is there. EaPS is shown in Fig. 4.
As shown (d), the when Ea is when the following or j 11 or j 9 i 7, Ea is the j 9 or j 11 below, Ea is j 1 0
This is a trigonometric function that has the maximum value i 8 when. EaPB is shown in FIG.
As shown in (e), when Ea is equal to or less than j 12, i 9 , E
When a is greater than or equal to j 13, i 10 (where i 9 <i 10 ),
When Ea is j 12 over j 13 The following is a linearly varying function therebetween. Here, j 1 to j 13 are j 1 ≦ j 3 <j 2 ≦ j 4
≦ j 6 <j 5 ≦ j 7 ≦ j 9 <j 8 ≦ j 10 ≦ j 12 <j 11 ≦ j 13 and j 7 ≒ 0
It is set to satisfy.

【0023】また、現在の室温TaとTaの記憶5との差か
ら求められる室温の時間変化量DTaから、所定のDTaの評
価関数6を基にしてDTaの評価値計算7が行われる。こ
のDTaの評価関数3は、DTaNB、DTaNS、DTaZO、DTaPS、D
TaPBの5種類ある。DTaと各評価関数の出力値の関係を
図5(a)〜図5(e)にそれぞれ示す。
Further, an evaluation value calculation 7 of DTa is performed based on an evaluation function 6 of a predetermined DTa from a temporal change amount DTa of the room temperature obtained from the difference between the current room temperature Ta and the memory 5 of Ta. This DTa evaluation function 3 is DTaNB, DTaNS, DTaZO, DTaPS, D
There are five types of TaPB. FIGS. 5A to 5E show the relationship between DTa and the output value of each evaluation function.

【0024】DTaNBは、図5(a)に示されるように、D
Taがl1以下のときにはk2、DTaがl2以上のときにはk1
なり(ここで、k1<k2)、DTaがl1以上l2以下のときに
は、その間で直線的に変化する関数である。DTaNSは、
図5(b)に示されるように、DTaがl3以下あるいはl5
以上のときにはk3、DTaがl3以上l5以下のときには、DTa
がl4のときに最大値k4となる三角関数である。DTaZO
は、図5(c)に示されるように、DTaがl6以下あるい
はl8以上のときにはk5、DTaがl6以上l8以下のときに
は、DTaがl7のときに最大値k6となる三角関数である。D
TaPSは、図5(d)に示されるように、DTaがl9以下あ
るいはl11以上のときにはk7、DTaがl9以上l11以下のと
きには、DTaがl10のときに最大値k8となる三角関数であ
る。DTaPBは、図5(e)に示されるように、DTaがl12
以下のときにはk9、DTaがl13以上のときにはk10となり
(ここで、k9<k10)、DTaがl12以上l13以下のときに
は、その間で直線的に変化する関数である。ここで、l1
〜l13は、l1≦l3<l2≦l4≦l6<l5≦l7≦l9<l8≦l10
l12<l11≦l13かつl7≒0を満たすよう設定されている。
As shown in FIG. 5 (a), DTaNB
When Ta is l 1 or less, k 2. When DTa is l 2 or more, k 1 (where k 1 <k 2 ). When DTa is l 1 or more and l 2 or less, a function that changes linearly between them It is. DTaNS is
Figure 5 As shown in (b), DTa is l 3 or less or l 5
K 3 when the above, when DTa is l 3 or l 5 or less, DTa
There is a trigonometric function that the maximum value k 4 at l 4. DTaZO
, As shown in FIG. 5 (c), when DTa is when more than l 6 or less or l 8 k 5, DTa of l 6 or more l 8 or less, DTa is the maximum value k 6 when l 7 Is a trigonometric function. D
TaPS is 5 as shown (d), the when DTa is k 7, DTa of l 9 more l 11 less when the following or l 11 or l 9, the maximum value k 8 when DTa is l 10 Is a trigonometric function. DTaPB, as shown in FIG. 5 (e), DTa is l 12
(Where, k 9 <k 10) k 10 becomes when k 9, DTa is more than l 13 when in the following, when DTa is l 12 or l 13 The following is a linearly varying function therebetween. Where l 1
~ L 13 is l 1 ≦ l 3 <l 2 ≦ l 4 ≦ l 6 <l 5 ≦ l 7 ≦ l 9 <l 8 ≦ l 10
It is set so that l 12 <l 11 ≦ l 13 and l 7 ≒ 0.

【0025】計算された複数の評価値を基に所定の制御
ルール8を利用して目標制御量であるDFの評価値計算1
0が行われる。本発明においては、制御ルール8に免疫
系に基づく分散型コンセンサス決定ネットワークを用い
たファジィルールにより記述されている。
Based on a plurality of calculated evaluation values, a predetermined control rule 8 is used to calculate an evaluation value 1 of a DF as a target control amount.
0 is performed. In the present invention, the control rule 8 is described by a fuzzy rule using a distributed consensus decision network based on the immune system.

【0026】免疫系に基づく分散型コンセンサス決定ネ
ットワークの基本的な概念は、石黒章夫らが「免疫情報
処理機構に基づく自律移動ロボットの動的行動調停シス
テムの強化学習法」(電気学会論文集C、117巻1号
42〜49頁、平成9年)で開示している。
The basic concept of the decentralized consensus decision network based on the immune system is described in Akio Ishiguro et al., "Reinforcement learning method for dynamic behavior arbitration system of autonomous mobile robot based on immune information processing mechanism" (Transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan, C 117, No. 1, pp. 42-49, 1997).

【0027】免疫系においては、各抗体は、抗原結合部
位であるパラトープと呼ばれる抗原認識部位(レセプタ
ー)を有しており、これが抗原と鍵と鍵穴のように特異
的に反応することで抗原を認識し、排除している。ま
た、抗体自体が他の抗体のパラトープと結びつく抗原決
定基であるイディオトープを有することで、各抗体のパ
ラトープとイディオトープ間に刺激、抑制の関係が存在
し、免疫系全体としてネットワークを構成しているとす
る免疫ネットワーク説が提唱されており、免疫系に基づ
く分散型コンセンサス決定ネットワークは、この免疫ネ
ットワークを模擬したアルゴリズムである。
In the immune system, each antibody has an antigen-recognition site (receptor) called a paratope, which is an antigen-binding site. The antibody reacts specifically with the antigen like a key and a keyhole to react with the antigen. Recognize and eliminate. In addition, since the antibody itself has an idiotope, which is an antigenic determinant linked to the paratope of another antibody, there is a relationship between stimulation and suppression between the paratope and idiotope of each antibody, forming a network as a whole immune system. Immune network theory has been proposed, and a distributed consensus decision network based on the immune system is an algorithm that simulates this immune network.

【0028】すなわち、制御に使用される各変数、本発
明においては、室温や圧縮機24の吐出温度等を抗原と
みなし、制御装置の出力となる圧縮機回転数を抗体とみ
なす。そして、パラトープに抗原の状況に対して望まし
い抗体の活動を予め記述しておく。イディオトープには
選択される抗体の活動の刺激・抑制事項が設定されてお
り、これにより、パラトープに、望ましい抗体の活動が
相反する抗原の状況が同時に存在する場合において、発
生する利害対立を動的に調整しながら、真に望ましい抗
体の活動を決定していくものである。
That is, in the present invention, each variable used in the control, such as the room temperature and the discharge temperature of the compressor 24, is regarded as an antigen, and the compressor rotation speed which is the output of the control device is regarded as an antibody. Then, the desired activity of the antibody for the situation of the antigen is described in advance in the paratope. The idiotope is set to stimulate / suppress the activity of the selected antibody, which can be used to control the conflict of interest that occurs when the desired activity of the antibody simultaneously exists in the paratope. It will determine the truly desirable activity of the antibody, while adjusting it.

【0029】本発明では、このパラトープにファジィル
ールを適用している。表1に暖房時のパラトープの設定
例を示す。
In the present invention, a fuzzy rule is applied to this paratope. Table 1 shows a setting example of the paratope at the time of heating.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】表1は、EaとDTaの組み合わせに対するDF
の設定条件を示したものであり、PB、PS、ZO、NS、NBは
それぞれ正の値で大きい(positive big)、正の値で小
さい(positive small)、ゼロ(zero)、負の値で小さ
い(negative small)、負の値で大きい(negative bi
g)ことを意味する。例えば、EaがPBで(正の値で大き
く)、DTaがNSの(負の値で小さい)ときには、DFをP
B、つまり正の値で大きく設定する制御ルールを表す。
Table 1 shows the DF for the combination of Ea and DTa.
PB, PS, ZO, NS, and NB are positive values that are large (positive big), positive values are small (positive small), zero (zero), and negative values, respectively. Small (negative small), negative and large (negative bi)
g) means that For example, when Ea is PB (larger with a positive value) and DTa is NS (smaller with a negative value), DF is set to P
B, that is, a control rule that is set to a large value with a positive value.

【0032】一方、イディオトープには、以下の条件が
設定される。 (Ed=PS、DF=NS) …(a) (Ed=PB、DF=NB) …(b) かっこ内の前者の条件を満たすときには、選択が抑制さ
れ、さらに後者のルールを刺激することを意味する。こ
こで(a)のイディオトープは、表1においてDF=PSと制御
されるときに適応されるイディオトープであり、(b)の
イディオトープは、表1においてDF=PBと制御されると
きに適応されるイディオトープである。
On the other hand, the following conditions are set for the idiotope. (Ed = PS, DF = NS)… (a) (Ed = PB, DF = NB)… (b) When the former condition in parentheses is satisfied, the selection is suppressed and the latter rule is further stimulated. means. Here, the idiotope of (a) is an idiotope adapted when DF = PS is controlled in Table 1, and the idiotope of (b) is used when DF = PB is controlled in Table 1. It is an adapted idiotope.

【0033】表2に冷房時のパラトープの設定例を示
す。
Table 2 shows a setting example of the paratope at the time of cooling.

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】制御ルールの意味は、表1と同じである。The meanings of the control rules are the same as in Table 1.

【0036】一方、イディオトープは、冷房時と同一で
あり、その適応される条件も同一である。
On the other hand, the idiotope is the same as in cooling, and the conditions applied are the same.

【0037】この制御ルール8に基づいてDFの評価値DF
PB、DFPS、DFZO、DFNS、DFNBが計算される(10)。こ
れらの評価値DFPB、DFPS、DFZO、DFNS、DFNBは、圧縮機
24の回転数を変動させるための評価値であり、DFZOは
回転数を一定に維持する意味を有する評価値であり、DF
PB、DFPSは回転数を増加させる意味を有する評価値であ
り、逆にDFNS、DFNBは回転数を減少させる意味を有する
評価値である。そして、DFPBのほうがDFPSより回転数の
増加量が大きく、DFNBのほうがDFNSより回転数の減少量
が大きいという意味を有している。
Based on the control rule 8, the evaluation value DF of the DF
PB, DFPS, DFZO, DFNS, DFNB are calculated (10). These evaluation values DFPB, DFPS, DFZO, DFNS, and DFNB are evaluation values for varying the rotation speed of the compressor 24, and DFZO is an evaluation value having a meaning of maintaining the rotation speed constant.
PB and DFPS are evaluation values having a meaning of increasing the rotation speed, and DFNS and DFNB are evaluation values having a meaning of decreasing the rotation speed. This means that DFPB has a larger increase in the rotational speed than DFPS, and DFNB has a larger decrease in the rotational speed than DFNS.

【0038】具体的には、暖房、冷房それぞれの場合に
おける各評価値DFPB、DFPS、DFZO、DFNS、DFNBは、以下
の式によって算出される。
More specifically, the evaluation values DFPB, DFPS, DFZO, DFNS, and DFNB in the heating and cooling cases are calculated by the following equations.

【0039】[0039]

【数2】 (Equation 2)

【0040】[0040]

【数3】 (Equation 3)

【0041】ここで、C1、C2、C3、C4はそれぞれイディ
オトープにおける抑制、刺激の大きさを規定する関数値
である。
Here, C1, C2, C3, and C4 are function values that define the magnitude of the suppression and stimulus in the idiotope, respectively.

【0042】一方、DFの評価関数9は、それぞれが評価
値DFPB、DFPS、DFZO、DFNS、DFNBの重みを表し、図6
(a)〜図6(e)にそれぞれ示されるように、バー型
の関数であって、DFの値として、それぞれn1、n2、n3
n4、n5をとる。これらの重みを基にして、評価値DFPB、
DFPS、DFZO、DFNS、DFNBの重心計算11によりDFを求め
る。つまり、DFは以下の式により求められる。
On the other hand, the DF evaluation function 9 represents the weights of the evaluation values DFPB, DFPS, DFZO, DFNS, and DFNB, respectively.
As shown in FIGS. 6 (a) to 6 (e), it is a bar-type function, and the values of DF are n 1 , n 2 , n 3 , respectively.
Take n 4 and n 5 . Based on these weights, the evaluation value DFPB,
The DF is obtained by the center of gravity calculation 11 of DFPS, DFZO, DFNS, and DFNB. That is, DF is obtained by the following equation.

【0043】[0043]

【数4】 (Equation 4)

【0044】圧縮機24の前回の回転数とこうして求め
たDFとの和12を求め、これを新しい目標回転数として
圧縮機24へ出力することで圧縮機24の回転数を所定
の回転数に制御する。
The sum 12 of the previous rotation speed of the compressor 24 and the DF thus obtained is obtained, and this is output to the compressor 24 as a new target rotation speed, so that the rotation speed of the compressor 24 becomes a predetermined rotation speed. Control.

【0045】例えば、冷房運転において、室温Taが高
く、その時間変化DTaのない状態、すなわち、設定室温S
Paと室温Taとの差Eaが大きく、EaNB、DTaZOが大きな場
合を想定する。この場合、両者の積を第3項に有するDF
PBの評価値が大きくなると考えられる。しかしながら、
設定吐出温度SPdと吐出温度Tdとの差Edから求められる
評価値EdPBによってDFPBの増加は抑制されるので、吐出
温度Tdが設定温度SPdに近づくほどDFPBの評価値は減少
させられる。そして、DFPBとは逆に圧縮機回転数を減少
させる意味を有するDFNBは、評価値EdPBによって刺激さ
れる。
For example, in the cooling operation, the room temperature Ta is high and there is no time change DTa, that is, the set room temperature S
It is assumed that the difference Ea between Pa and room temperature Ta is large and EaNB and DTaZO are large. In this case, the DF with the product of both in the third term
It is considered that the evaluation value of PB increases. However,
Since the increase in DFPB is suppressed by the evaluation value EdPB obtained from the difference Ed between the set discharge temperature SPd and the discharge temperature Td, the evaluation value of DFPB decreases as the discharge temperature Td approaches the set temperature SPd. DFNB, which has the meaning of decreasing the compressor rotation speed, contrary to DFPB, is stimulated by the evaluation value EdPB.

【0046】この結果、室温が高く、室温変化の少ない
状態において、吐出温度が低ければ、評価値DFPBが大き
いため、圧縮機24の回転数を増加させることになり、
吐出温度が高くなるにしたがって、評価値DFPBが下が
り、評価値DFNBが上がるため、圧縮機回転数が減少しや
くなり、吐出温度の上昇が抑えられるコンセンサス決定
ネットワークが構築される。
As a result, in a state where the room temperature is high and the room temperature change is small, if the discharge temperature is low, the evaluation value DFPB is large, so that the rotation speed of the compressor 24 is increased.
As the discharge temperature increases, the evaluation value DFPB decreases and the evaluation value DFNB increases, so that the compressor rotation speed tends to decrease and a consensus determination network that suppresses an increase in the discharge temperature is constructed.

【0047】抑制、刺激の大きさを規定するC1、C2、C
3、C4の設定を変えることにより、コンセンサス決定ネ
ットワークを強化あるいは緩和することが可能である。
例えば、C4=C5・DFPBと設定することで、評価値DFNBは、
C5・DFPB・EdPBの刺激を受けるため、吐出温度が上がるに
つれてより圧縮機回転数を増加させにくく、減少させや
すいコンセンサス決定ネットワークを構築することがで
きる。
C1, C2, C defining the magnitude of suppression and stimulation
3. By changing the setting of C4, it is possible to strengthen or relax the consensus decision network.
For example, by setting C4 = C5 · DFPB, the evaluation value DFNB is
Due to the stimulation of C5, DFPB and EdPB, it is possible to construct a consensus decision network that makes it more difficult to increase and decrease the compressor speed as the discharge temperature increases.

【0048】さらに、抑制、刺激の大きさを規定するC
1、C2、C3、C4の設定を学習結果に応じて修正していく
ことで、より効率的な制御を行うこともできる。
Further, C that defines the magnitude of suppression and stimulation
By modifying the settings of 1, C2, C3, and C4 according to the learning result, more efficient control can be performed.

【0049】以上の説明における評価関数の設定は飽く
まで例示であり、評価関数は本説明に限られるものでは
ない。
The setting of the evaluation function in the above description is merely an example, and the evaluation function is not limited to this description.

【0050】本発明に係る空気調和機は、多室型空気調
和機や膨張弁を有する空気調和機、冷房、暖房いずれか
専用の空気調和機であってもよい。
The air conditioner according to the present invention may be a multi-room air conditioner, an air conditioner having an expansion valve, or an air conditioner dedicated to either cooling or heating.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
免疫系に基づく分散型コンセンサス決定ネットワークを
利用したファジィ制御ルールにより圧縮機の回転数を制
御するので、運転変動の少ない状態で、吐出温度と室温
とを協調して制御することができる。
As described above, according to the present invention,
Since the number of revolutions of the compressor is controlled by a fuzzy control rule using a distributed consensus decision network based on the immune system, the discharge temperature and the room temperature can be controlled in a coordinated manner with little fluctuation in operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る空気調和機の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an air conditioner according to the present invention.

【図2】図1の装置における制御装置の制御ブロック図
である。
FIG. 2 is a control block diagram of a control device in the device of FIG.

【図3】図2の制御装置におけるEdの評価関数を示すグ
ラフである。
FIG. 3 is a graph showing an evaluation function of Ed in the control device of FIG. 2;

【図4】図2の制御装置におけるEaの評価関数を示すグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing an evaluation function of Ea in the control device of FIG. 2;

【図5】図2の制御装置におけるDTaの評価関数を示す
グラフである。
FIG. 5 is a graph showing an evaluation function of DTa in the control device of FIG. 2;

【図6】図2の制御装置におけるDFの評価関数を示すグ
ラフである。
FIG. 6 is a graph showing a DF evaluation function in the control device of FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20…空気調和機、21…室内側熱交換器、22…室外
側熱交換器、23…四方弁、24…圧縮機、25…室温
センサ、26…吐出温度センサ、27…制御装置。
20 ... air conditioner, 21 ... indoor heat exchanger, 22 ... outdoor heat exchanger, 23 ... four-way valve, 24 ... compressor, 25 ... room temperature sensor, 26 ... discharge temperature sensor, 27 ... control device.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 室内側熱交換器と、室外側熱交換器と、
回転数可変の圧縮機とを備え、冷房若しくは暖房サイク
ルを構成する空気調和機において、 室温と前記圧縮機の吐出温度並びに各々の設定温度を抗
原とし、前記圧縮機の回転数を抗体として、抗体のパラ
トープに所定のファジィ運転ルールを設定し、イディオ
トープに当該パラトープの刺激・抑制事項を設定した免
疫系分散コンセンサス決定ネットワークを用いて前記圧
縮機の回転数を制御する制御装置を備えていることを特
徴とする空気調和機。
An indoor heat exchanger, an outdoor heat exchanger,
An air conditioner comprising a compressor with a variable rotation speed and comprising a cooling or heating cycle, wherein the room temperature, the discharge temperature of the compressor and each set temperature are used as an antigen, and the rotation speed of the compressor is used as an antibody, A control device for setting a predetermined fuzzy operation rule in the paratope, and controlling the rotation speed of the compressor using an immune system distributed consensus determination network in which stimulus / suppression items of the paratope are set in the idiotope. An air conditioner characterized by the following.
【請求項2】 前記パラトープは、現在の室温と設定温
度との差、現在の前記圧縮機の吐出温度とその設定温度
との差、室温の時間変化を基にして制御に用いる評価値
を設定したものであり、前記イディオトープは、前記吐
出温度とその設定温度との差を評価して、前記吐出温度
がその設定温度に近づくほど前記圧縮機の回転数の上昇
を抑制し、下降を刺激するよう設定されていることを特
徴とする請求項1記載の空気調和機。
2. The paratope sets an evaluation value used for control based on a difference between a current room temperature and a set temperature, a difference between a current discharge temperature of the compressor and the set temperature, and a temporal change of the room temperature. The idiotope evaluates a difference between the discharge temperature and the set temperature, and suppresses an increase in the rotation speed of the compressor as the discharge temperature approaches the set temperature, and stimulates a decrease. The air conditioner according to claim 1, wherein the air conditioner is set to operate.
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