JP2002054837A - 空調制御システム - Google Patents
空調制御システムInfo
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- JP2002054837A JP2002054837A JP2000241127A JP2000241127A JP2002054837A JP 2002054837 A JP2002054837 A JP 2002054837A JP 2000241127 A JP2000241127 A JP 2000241127A JP 2000241127 A JP2000241127 A JP 2000241127A JP 2002054837 A JP2002054837 A JP 2002054837A
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- control signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送風量の変化による制御結果の劣化やハンチ
ングを防止する。 【解決手段】 制御装置２にむだ時間演算部２−３を設
ける。むだ時間演算部２−３は、送風量設定器４からの
送風量の設定値Ｖｓｐを入力し、この送風量の設定値Ｖ
ｓｐに応じたむだ時間（温水バルブ６−１や冷水バルブ
６−２，スチームバルブ６−３へ制御信号を与えてから
その結果が空調対象ゾーン５の制御結果に現れ始めるま
でに要する時間遅れ）を求め、操作端制御信号演算部２
−１へ出力する。操作端制御信号演算部２−１は、むだ
時間演算部２−３からのむだ時間Ｙを使用して、温水バ
ルブ６−１，冷水バルブ６−２およびスチームバルブ６
−３への制御信号を生成する。
ングを防止する。 【解決手段】 制御装置２にむだ時間演算部２−３を設
ける。むだ時間演算部２−３は、送風量設定器４からの
送風量の設定値Ｖｓｐを入力し、この送風量の設定値Ｖ
ｓｐに応じたむだ時間（温水バルブ６−１や冷水バルブ
６−２，スチームバルブ６−３へ制御信号を与えてから
その結果が空調対象ゾーン５の制御結果に現れ始めるま
でに要する時間遅れ）を求め、操作端制御信号演算部２
−１へ出力する。操作端制御信号演算部２−１は、むだ
時間演算部２−３からのむだ時間Ｙを使用して、温水バ
ルブ６−１，冷水バルブ６−２およびスチームバルブ６
−３への制御信号を生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、可変送風量方式
の空調制御システムに関するものである。
の空調制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４にこの種の空調制御システムの一例
を示す。同図において、１は空調機、２は空調機１に付
設された制御装置、３は温湿度設定器、４は送風量設定
器、５は空調対象ゾーンである。空調機１には、送風機
１−１，温水コイル１−２、冷水コイル１−３，加湿器
１−４，外気取入用ダンパ１−５，還気ダンパ１−６，
が設けられている。
を示す。同図において、１は空調機、２は空調機１に付
設された制御装置、３は温湿度設定器、４は送風量設定
器、５は空調対象ゾーンである。空調機１には、送風機
１−１，温水コイル１−２、冷水コイル１−３，加湿器
１−４，外気取入用ダンパ１−５，還気ダンパ１−６，
が設けられている。
【０００３】温水コイル１−２への温水ＨＷの供給通路
には温水バルブ６−１が設けられている。冷水コイル１
−３への冷水ＣＷの供給通路には冷水バルブ６−２が設
けられている。加湿器１−４へのスチームＳＴの供給通
路にはスチームバルブ６−３が設けられている。
には温水バルブ６−１が設けられている。冷水コイル１
−３への冷水ＣＷの供給通路には冷水バルブ６−２が設
けられている。加湿器１−４へのスチームＳＴの供給通
路にはスチームバルブ６−３が設けられている。
【０００４】空調対象ゾーン５には温度センサ７，湿度
センサ８，風量センサ９が設けられており、空調機１へ
の外気ＯＡの供給通路には外気温度センサ９が、空調機
１からの空調対象ゾーン５への給気ＳＡの供給通路には
給気温度センサ１０が設けられている。
センサ８，風量センサ９が設けられており、空調機１へ
の外気ＯＡの供給通路には外気温度センサ９が、空調機
１からの空調対象ゾーン５への給気ＳＡの供給通路には
給気温度センサ１０が設けられている。
【０００５】制御装置２は、温度センサ７および湿度セ
ンサ８からの空調対象ゾーン５における検出温度Ｔｐｖ
および検出湿度ＴＨｐｖを入力とし、検出温度Ｔｐｖお
よび検出湿度ＴＨｐｖが温湿度設定器３を介して設定さ
れる設定温度Ｔｓｐおよび設定湿度ＴＨｓｐに合致する
ように、温水バルブ６−１，冷水バルブ６−２およびス
チームバルブ６−３の開度を制御する。すなわち、温水
バルブ６−１や冷水バルブ６−２，スチームバルブ６−
３を操作端とし、これら操作端へ制御信号を与えて空調
機１における空気の調和量（温湿度）を調整する。
ンサ８からの空調対象ゾーン５における検出温度Ｔｐｖ
および検出湿度ＴＨｐｖを入力とし、検出温度Ｔｐｖお
よび検出湿度ＴＨｐｖが温湿度設定器３を介して設定さ
れる設定温度Ｔｓｐおよび設定湿度ＴＨｓｐに合致する
ように、温水バルブ６−１，冷水バルブ６−２およびス
チームバルブ６−３の開度を制御する。すなわち、温水
バルブ６−１や冷水バルブ６−２，スチームバルブ６−
３を操作端とし、これら操作端へ制御信号を与えて空調
機１における空気の調和量（温湿度）を調整する。
【０００６】また、制御装置２は、風量センサ９からの
検出風量Ｖｐｖを入力とし、検出風量Ｖｐｖが送風量設
定器４を介して設定される設定風量Ｖｓｐに合致するよ
うに、送風機１−１の回転数（送風量）を制御する。こ
れにより、空調機１における調和空気（温湿度が調整さ
れた空気）が空調対象ゾーン５へ給気ＳＡとして送風さ
れる。風量センサ９は、この給気ＳＡの風量、すなわち
空調対象ゾーン５への調和空気の送風量の現在値を検出
する。
検出風量Ｖｐｖを入力とし、検出風量Ｖｐｖが送風量設
定器４を介して設定される設定風量Ｖｓｐに合致するよ
うに、送風機１−１の回転数（送風量）を制御する。こ
れにより、空調機１における調和空気（温湿度が調整さ
れた空気）が空調対象ゾーン５へ給気ＳＡとして送風さ
れる。風量センサ９は、この給気ＳＡの風量、すなわち
空調対象ゾーン５への調和空気の送風量の現在値を検出
する。
【０００７】空調対象ゾーン５へ供給された給気ＳＡ
は、空調対象ゾーン５の温湿度の調整に貢献した後、還
気ＲＡとして還気ダンパ１−６へ送られ、排気ＥＡとし
て排出される。還気ダンパ１−６に送られた還気ＲＡの
一部は外気ダンパ１−５を介して給気ＳＡに戻される。
制御装置２は、外気ダンパ１−５および還気ダンパ１−
６の開度、すなわち給気ＳＡへの外気の取入量および還
気ＲＡの還流量も制御する。
は、空調対象ゾーン５の温湿度の調整に貢献した後、還
気ＲＡとして還気ダンパ１−６へ送られ、排気ＥＡとし
て排出される。還気ダンパ１−６に送られた還気ＲＡの
一部は外気ダンパ１−５を介して給気ＳＡに戻される。
制御装置２は、外気ダンパ１−５および還気ダンパ１−
６の開度、すなわち給気ＳＡへの外気の取入量および還
気ＲＡの還流量も制御する。
【０００８】このような空調制御システムでは、送風機
１−１の駆動に必要なモータ電力が大きく、空調を行う
際のエネルギー費用の大きな部分を占める。すなわち、
送風機１−１の送風量をできるだけ小さくすることが省
エネにつながる。通常、テナントビルなどにおいては、
昼間の時間帯は人の出入りが多く、またＯＡ機器などの
発熱もあって、一般的に外乱が大きい。逆に、夜間の時
間帯は、外乱が少ない。そこで、送風機１−１の回転数
を調節して、昼間など外乱の多い時間帯は送風量を大き
くし（設定風量Ｖｓｐを大（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ１）とす
る）、夜間など外乱が少ない時間帯は送風量を小さくす
るようにすれば（設定風量Ｖｓｐを小（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ
２）とする）、空調対象ゾーン５内の居住者に負担をか
けることなく、省エネを図ることができる。
１−１の駆動に必要なモータ電力が大きく、空調を行う
際のエネルギー費用の大きな部分を占める。すなわち、
送風機１−１の送風量をできるだけ小さくすることが省
エネにつながる。通常、テナントビルなどにおいては、
昼間の時間帯は人の出入りが多く、またＯＡ機器などの
発熱もあって、一般的に外乱が大きい。逆に、夜間の時
間帯は、外乱が少ない。そこで、送風機１−１の回転数
を調節して、昼間など外乱の多い時間帯は送風量を大き
くし（設定風量Ｖｓｐを大（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ１）とす
る）、夜間など外乱が少ない時間帯は送風量を小さくす
るようにすれば（設定風量Ｖｓｐを小（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ
２）とする）、空調対象ゾーン５内の居住者に負担をか
けることなく、省エネを図ることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】操作端（温水バルブ６
−１や冷水バルブ６−２，スチームバルブ６−３）へ制
御信号を与えてからその結果が空調対象ゾーン５におけ
る温湿度の制御結果に現れ始めるまでに要する時間遅
れ、すなわち制御でいうところのむだ時間は、送風機１
−１の送風量を変化させると当然のことながら変化す
る。後述すように、送風量とむだ時間はほゞ反比例の関
係があり（図３参照）、送風量が小さくなるとむだ時間
は大きくなり、送風量が大きくなるとむだ時間は小さく
なる。
−１や冷水バルブ６−２，スチームバルブ６−３）へ制
御信号を与えてからその結果が空調対象ゾーン５におけ
る温湿度の制御結果に現れ始めるまでに要する時間遅
れ、すなわち制御でいうところのむだ時間は、送風機１
−１の送風量を変化させると当然のことながら変化す
る。後述すように、送風量とむだ時間はほゞ反比例の関
係があり（図３参照）、送風量が小さくなるとむだ時間
は大きくなり、送風量が大きくなるとむだ時間は小さく
なる。
【００１０】しかしながら、従来の空調制御システムに
おいて、制御装置２は、むだ時間を一定として操作端へ
の制御信号を生成している。すなわち、送風機１−１の
送風量が変化してもむだ時間は変わらないものとして、
操作端への制御信号を生成している。このため、通常の
状態（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ１）から、省エネを図ろうとして
設定風量Ｖｓｐを小さくすると（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ２）、
実際とは異なるむだ時間を使用して操作端への制御信号
が生成されることになり、空調対象ゾーン５における温
湿度の制御結果が劣化してしまうという問題があった。
おいて、制御装置２は、むだ時間を一定として操作端へ
の制御信号を生成している。すなわち、送風機１−１の
送風量が変化してもむだ時間は変わらないものとして、
操作端への制御信号を生成している。このため、通常の
状態（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ１）から、省エネを図ろうとして
設定風量Ｖｓｐを小さくすると（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ２）、
実際とは異なるむだ時間を使用して操作端への制御信号
が生成されることになり、空調対象ゾーン５における温
湿度の制御結果が劣化してしまうという問題があった。
【００１１】また、送風量の変化に伴うむだ時間の変化
を無視して空調制御を行うと、制御結果がハンチングし
易くなり、バルブ６（６−１，６−２，６−３）の開度
などが激しく振動的に変動して、バルブ６の寿命を短く
したり、バルブ６の故障が発生し易いという問題もあっ
た。
を無視して空調制御を行うと、制御結果がハンチングし
易くなり、バルブ６（６−１，６−２，６−３）の開度
などが激しく振動的に変動して、バルブ６の寿命を短く
したり、バルブ６の故障が発生し易いという問題もあっ
た。
【００１２】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、送風量の変
化による制御結果の劣化やハンチングを防止することの
できる空調制御システムを提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、送風量の変
化による制御結果の劣化やハンチングを防止することの
できる空調制御システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、上述した空調制御システムにおい
て、送風量の設定値よりこの設定値に応じたむだ時間を
求め、この求めたむだ時間を使用して操作端への制御信
号を生成するようにしたものである。この発明によれ
ば、送風量の設定値が変更されると、この変更された設
定値に応じたむだ時間が求められ、このむだ時間を使用
して操作端への制御信号が生成される。すなわち、送風
量の設定値の変化に伴って、制御信号の生成に際して使
用されるむだ時間も変化する。
るために本発明は、上述した空調制御システムにおい
て、送風量の設定値よりこの設定値に応じたむだ時間を
求め、この求めたむだ時間を使用して操作端への制御信
号を生成するようにしたものである。この発明によれ
ば、送風量の設定値が変更されると、この変更された設
定値に応じたむだ時間が求められ、このむだ時間を使用
して操作端への制御信号が生成される。すなわち、送風
量の設定値の変化に伴って、制御信号の生成に際して使
用されるむだ時間も変化する。
【００１４】また、本発明は、上述した空調制御システ
ムにおいて、送風量の現在値よりこの現在値に応じたむ
だ時間を求め、この求めたむだ時間を使用して操作端へ
の制御信号を生成するようにしたものである。この発明
によれば、送風量の現在値が変化すると、この変化した
送風量の現在値に応じたむだ時間が求められ、このむだ
時間を使用して操作端への制御信号が生成される。すな
わち、送風量の現在値の変化に伴って、制御信号の生成
に際して使用されるむだ時間も変化する。
ムにおいて、送風量の現在値よりこの現在値に応じたむ
だ時間を求め、この求めたむだ時間を使用して操作端へ
の制御信号を生成するようにしたものである。この発明
によれば、送風量の現在値が変化すると、この変化した
送風量の現在値に応じたむだ時間が求められ、このむだ
時間を使用して操作端への制御信号が生成される。すな
わち、送風量の現在値の変化に伴って、制御信号の生成
に際して使用されるむだ時間も変化する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。 〔実施の形態１〕図１はこの発明に係る空調制御システ
ムの一実施の形態の要部を示す図である。同図におい
て、図４と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、
その説明は省略する。この実施の形態では、制御装置２
に、操作端制御信号演算部２−１および送風量制御信号
演算部２−２に加え、むだ時間演算部２−３を設けてい
る。
細に説明する。 〔実施の形態１〕図１はこの発明に係る空調制御システ
ムの一実施の形態の要部を示す図である。同図におい
て、図４と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、
その説明は省略する。この実施の形態では、制御装置２
に、操作端制御信号演算部２−１および送風量制御信号
演算部２−２に加え、むだ時間演算部２−３を設けてい
る。
【００１６】操作端制御信号演算部２−１は、温度セン
サ７および湿度センサ８からの空調対象ゾーン５におけ
る検出温度Ｔｐｖおよび検出湿度ＴＨｐｖを入力とし、
検出温度Ｔｐｖおよび検出湿度ＴＨｐｖが温湿度設定器
３を介して設定される設定温度Ｔｓｐおよび設定湿度Ｔ
Ｈｓｐに合致するように、むだ時間演算部２−３からの
むだ時間Ｙを使用して、温水バルブ６−１，冷水バルブ
６−２およびスチームバルブ６−３への制御信号（操作
端制御信号）を生成する。
サ７および湿度センサ８からの空調対象ゾーン５におけ
る検出温度Ｔｐｖおよび検出湿度ＴＨｐｖを入力とし、
検出温度Ｔｐｖおよび検出湿度ＴＨｐｖが温湿度設定器
３を介して設定される設定温度Ｔｓｐおよび設定湿度Ｔ
Ｈｓｐに合致するように、むだ時間演算部２−３からの
むだ時間Ｙを使用して、温水バルブ６−１，冷水バルブ
６−２およびスチームバルブ６−３への制御信号（操作
端制御信号）を生成する。
【００１７】送風量制御信号演算部２−２は、風量セン
サ９からの検出風量Ｖｐｖを入力とし、すなわち空調対
象ゾーン５への調和空気の送風量の現在値Ｖｐｖを入力
とし、送風量の現在値Ｖｐｖが送風量設定器４を介して
設定される設定送風量Ｖｓｐに合致するように、送風機
１−１への制御信号（送風量制御信号）を生成する。
サ９からの検出風量Ｖｐｖを入力とし、すなわち空調対
象ゾーン５への調和空気の送風量の現在値Ｖｐｖを入力
とし、送風量の現在値Ｖｐｖが送風量設定器４を介して
設定される設定送風量Ｖｓｐに合致するように、送風機
１−１への制御信号（送風量制御信号）を生成する。
【００１８】むだ時間演算部２−３は、送風量設定器４
からの送風量制御信号演算部２−２への送風量の設定値
Ｖｓｐを分岐入力し、この送風量の設定値Ｖｓｐに応じ
たむだ時間（温水バルブ６−１や冷水バルブ６−２，ス
チームバルブ６−３へ制御信号を与えてからその結果が
空調対象ゾーン５の制御結果に現れ始めるまでに要する
時間遅れ）を求める。
からの送風量制御信号演算部２−２への送風量の設定値
Ｖｓｐを分岐入力し、この送風量の設定値Ｖｓｐに応じ
たむだ時間（温水バルブ６−１や冷水バルブ６−２，ス
チームバルブ６−３へ制御信号を与えてからその結果が
空調対象ゾーン５の制御結果に現れ始めるまでに要する
時間遅れ）を求める。
【００１９】図３に示すように、送風量Ｘとむだ時間Ｙ
はほゞ反比例の関係（Ｙ＝１／Ｘ）があり、送風量Ｘが
小さくなるとむだ時間Ｙは大きくなり、送風量Ｘが大き
くなるとむだ時間Ｙは小さくなる。本実施の形態では、
むだ時間演算部２−３に、送風量Ｘとむだ時間Ｙとの関
係を示す送風量−むだ時間特性テーブルＴＢ１を格納し
ている。むだ時間演算部２−３は、送風量−むだ時間特
性テーブルＴＢ１を参照して、送風量設定器４からの送
風量の設定値Ｖｓｐに応じたむだ時間Ｙを求め、求めた
むだ時間Ｙを操作端制御信号演算部２−１へ出力する。
はほゞ反比例の関係（Ｙ＝１／Ｘ）があり、送風量Ｘが
小さくなるとむだ時間Ｙは大きくなり、送風量Ｘが大き
くなるとむだ時間Ｙは小さくなる。本実施の形態では、
むだ時間演算部２−３に、送風量Ｘとむだ時間Ｙとの関
係を示す送風量−むだ時間特性テーブルＴＢ１を格納し
ている。むだ時間演算部２−３は、送風量−むだ時間特
性テーブルＴＢ１を参照して、送風量設定器４からの送
風量の設定値Ｖｓｐに応じたむだ時間Ｙを求め、求めた
むだ時間Ｙを操作端制御信号演算部２−１へ出力する。
【００２０】すなわち、むだ時間演算部２−３は、外乱
の大きい昼間の時間帯に送風量設定器４からの送風量の
設定値ＶｓｐがＶｓｐ１とされれば、設定値Ｖｓｐ１に
応じたむだ時間Ｙ１を求め、求めたむだ時間Ｙ１を操作
端制御信号演算部２−１へ出力する。外乱の小さい夜間
の時間帯に送風量設定器４からの送風量の設定値Ｖｓｐ
がＶｓｐ２（Ｖｓｐ２＜Ｖｓｐ１）とされれば、設定値
Ｖｓｐ２に応じたむだ時間Ｙ２（Ｙ２＞Ｙ１）を求め、
求めたむだ時間Ｙ２を操作端制御信号演算部２−１へ出
力する。
の大きい昼間の時間帯に送風量設定器４からの送風量の
設定値ＶｓｐがＶｓｐ１とされれば、設定値Ｖｓｐ１に
応じたむだ時間Ｙ１を求め、求めたむだ時間Ｙ１を操作
端制御信号演算部２−１へ出力する。外乱の小さい夜間
の時間帯に送風量設定器４からの送風量の設定値Ｖｓｐ
がＶｓｐ２（Ｖｓｐ２＜Ｖｓｐ１）とされれば、設定値
Ｖｓｐ２に応じたむだ時間Ｙ２（Ｙ２＞Ｙ１）を求め、
求めたむだ時間Ｙ２を操作端制御信号演算部２−１へ出
力する。
【００２１】操作端制御信号演算部２−１は、むだ時間
演算部２−３からのむだ時間Ｙを制御パラメータとし、
制御対象の特性を表現した数学モデルを用いた制御演算
により制御信号を生成する。この数学モデルを用いて制
御演算を行う際に、送風量変化に伴うむだ時間の変化
を、その数学モデルのモデル係数行列に反映させる。
演算部２−３からのむだ時間Ｙを制御パラメータとし、
制御対象の特性を表現した数学モデルを用いた制御演算
により制御信号を生成する。この数学モデルを用いて制
御演算を行う際に、送風量変化に伴うむだ時間の変化
を、その数学モデルのモデル係数行列に反映させる。
【００２２】具体的には、下記（１）式および（２）式
により示される数学モデル（状態変数モデル）を使用
し、この数学モデルに従った制御アルゴリズムにて演算
を行う。この（１），（２）式は、 冷水流量、温水流
量、スチーム発生量を変化させて温度、湿度がどのよう
に変化するかを演算する式である。（１）式および
（２）式において、ｙは温湿度、ｕは冷水流量、温水流
量、スチーム発生量、ｘは状態変数、Φ、Γ、ｃはモデ
ル係数行列であり、モデル係数行列Φ、Γ、ｃに送風量
に反比例するむだ時間が表現されている。このモデル係
数行列Φ、Γ、ｃ中のむだ時間にむだ時間演算部２−３
からのむだ時間Ｙを反映させる。
により示される数学モデル（状態変数モデル）を使用
し、この数学モデルに従った制御アルゴリズムにて演算
を行う。この（１），（２）式は、 冷水流量、温水流
量、スチーム発生量を変化させて温度、湿度がどのよう
に変化するかを演算する式である。（１）式および
（２）式において、ｙは温湿度、ｕは冷水流量、温水流
量、スチーム発生量、ｘは状態変数、Φ、Γ、ｃはモデ
ル係数行列であり、モデル係数行列Φ、Γ、ｃに送風量
に反比例するむだ時間が表現されている。このモデル係
数行列Φ、Γ、ｃ中のむだ時間にむだ時間演算部２−３
からのむだ時間Ｙを反映させる。
【００２３】 ｘ（ｋ＋１）＝Φｘ（ｋ）＋Γｕ（ｋ） ・・・・（１） ｙ（ｋ） ＝ｃｘ（ｋ） ・・・・（２）
【００２４】この実施の形態では、送風量の設定値Ｖｓ
ｐが変更されると、この変更された設定値Ｖｓｐに応じ
たむだ時間Ｙが求められ、このむだ時間Ｙを使用して操
作端への制御信号が生成される。すなわち、送風量の設
定値Ｖｓｐの変化に伴って、操作端制御信号演算部２−
１で使用されるむだ時間Ｙも変化する。これにより、通
常の状態（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ１）から、省エネを図ろうと
して設定風量Ｖｓｐを小さくした場合（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ
２）、変更された設定風量Ｖｓｐ２に応じたむだ時間を
使用して操作端への制御信号が生成されるものとなる。
ｐが変更されると、この変更された設定値Ｖｓｐに応じ
たむだ時間Ｙが求められ、このむだ時間Ｙを使用して操
作端への制御信号が生成される。すなわち、送風量の設
定値Ｖｓｐの変化に伴って、操作端制御信号演算部２−
１で使用されるむだ時間Ｙも変化する。これにより、通
常の状態（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ１）から、省エネを図ろうと
して設定風量Ｖｓｐを小さくした場合（Ｖｓｐ＝Ｖｓｐ
２）、変更された設定風量Ｖｓｐ２に応じたむだ時間を
使用して操作端への制御信号が生成されるものとなる。
【００２５】したがって、操作端制御信号演算部２−１
が操作端への制御信号を演算する際に同時に演算する
（２）式の温度・湿度の演算値ｙ（ｋ）が、温度セン
サ、湿度センサで測定されてフィードバック信号に用い
られる実績温度・湿度と近い値となる。よって、温度・
湿度の演算値と実績値が近いことからフィードバック信
号は小さな値となり、それに基づいて演算される操作端
への制御信号に、急激な変化が生じることはなくて、制
御結果にショックが発生することはなく、滑らかで安定
した制御結果が継続する。
が操作端への制御信号を演算する際に同時に演算する
（２）式の温度・湿度の演算値ｙ（ｋ）が、温度セン
サ、湿度センサで測定されてフィードバック信号に用い
られる実績温度・湿度と近い値となる。よって、温度・
湿度の演算値と実績値が近いことからフィードバック信
号は小さな値となり、それに基づいて演算される操作端
への制御信号に、急激な変化が生じることはなくて、制
御結果にショックが発生することはなく、滑らかで安定
した制御結果が継続する。
【００２６】一方、むだ時間を一定としていた従来の空
調制御システムでは、実際とかけ離れたむだ時間が用い
られることとなり、そのことが原因で、温度・湿度の演
算値と実績値との開きが時間の経過につれて小さくな
り、互いに収束傾向を示すという状況の実現が期待し難
く、フィードバック信号も小さな値に収束しない事態と
なって、それに基づいて演算される操作端への制御信号
は時間が経過しても落ち着くことができなくて、ひいて
は空調対象ゾーン５における温湿度の制御結果が劣化し
たり、ハンチングしたりという問題が生じる。
調制御システムでは、実際とかけ離れたむだ時間が用い
られることとなり、そのことが原因で、温度・湿度の演
算値と実績値との開きが時間の経過につれて小さくな
り、互いに収束傾向を示すという状況の実現が期待し難
く、フィードバック信号も小さな値に収束しない事態と
なって、それに基づいて演算される操作端への制御信号
は時間が経過しても落ち着くことができなくて、ひいて
は空調対象ゾーン５における温湿度の制御結果が劣化し
たり、ハンチングしたりという問題が生じる。
【００２７】なお、この実施の形態では、送風量Ｘとむ
だ時間Ｙとの関係をほゞ反比例の関係としたが、場合に
よっては、この反比例の関係に何らかの補正を加え、そ
れによって決定したむだ時間Ｙを使用するようにしても
よい。また、数学モデルは、状態変数モデルに限定され
るものではなく、たとえば微分方程式などの数学モデル
を用いることも可能である。
だ時間Ｙとの関係をほゞ反比例の関係としたが、場合に
よっては、この反比例の関係に何らかの補正を加え、そ
れによって決定したむだ時間Ｙを使用するようにしても
よい。また、数学モデルは、状態変数モデルに限定され
るものではなく、たとえば微分方程式などの数学モデル
を用いることも可能である。
【００２８】〔実施の形態２〕図１においては、送風量
設定器４からの送風量の設定値Ｖｓｐをむだ時間演算部
２−３へ与え、送風量−むだ時間特性テーブルＴＢ１を
参照して送風量の設定値Ｖｓｐに応じたむだ時間Ｙを求
めるようにした。
設定器４からの送風量の設定値Ｖｓｐをむだ時間演算部
２−３へ与え、送風量−むだ時間特性テーブルＴＢ１を
参照して送風量の設定値Ｖｓｐに応じたむだ時間Ｙを求
めるようにした。
【００２９】これに対し、実施の形態２では、図２に示
すように、風量センサ９からの送風量制御信号演算部２
−２への検出風量Ｖｐｖを分岐してむだ時間演算部２−
３へ与えるようにする。すなわち、空調対象ゾーン５へ
の調和空気の送風量の現在値Ｖｐｖをむだ時間演算部２
−３へ与えるようにする。この場合、むだ時間演算部２
−３は、送風量−むだ時間特性テーブルＴＢ１を参照し
て送風量の現在値Ｖｐｖに応じたむだ時間Ｙを求め、求
めたむだ時間Ｙを操作端制御信号演算部２−１へ出力す
る。
すように、風量センサ９からの送風量制御信号演算部２
−２への検出風量Ｖｐｖを分岐してむだ時間演算部２−
３へ与えるようにする。すなわち、空調対象ゾーン５へ
の調和空気の送風量の現在値Ｖｐｖをむだ時間演算部２
−３へ与えるようにする。この場合、むだ時間演算部２
−３は、送風量−むだ時間特性テーブルＴＢ１を参照し
て送風量の現在値Ｖｐｖに応じたむだ時間Ｙを求め、求
めたむだ時間Ｙを操作端制御信号演算部２−１へ出力す
る。
【００３０】この実施の形態２では、空調対象ゾーン５
への調和空気の送風量の現在値Ｖｐｖが変化すると、こ
の変化した送風量の現在値Ｖｐｖに応じたむだ時間Ｙが
求められ、このむだ時間Ｙを使用して操作端への制御信
号が生成される。すなわち、送風量の現在値Ｖｐｖの変
化に伴って、操作端制御信号演算部２−１で使用される
むだ時間も変化する。これにより、送風量の現在値Ｖｐ
ｖの変化に追随して、常に良好な制御結果を得ることが
できる。
への調和空気の送風量の現在値Ｖｐｖが変化すると、こ
の変化した送風量の現在値Ｖｐｖに応じたむだ時間Ｙが
求められ、このむだ時間Ｙを使用して操作端への制御信
号が生成される。すなわち、送風量の現在値Ｖｐｖの変
化に伴って、操作端制御信号演算部２−１で使用される
むだ時間も変化する。これにより、送風量の現在値Ｖｐ
ｖの変化に追随して、常に良好な制御結果を得ることが
できる。
【００３１】〔実施の形態３〕室内での作業は、毎日又
は毎週の特定の時間帯に実施され、室内で発生する熱負
荷や人の出入りに伴い外乱が少ない時間帯はほゞ特定で
きる。それが定期的でかつ周期的となっている場合もあ
る。このような場合、タイマによってその時間帯を管理
し、その時間帯になれば送風量を少なくする。これと同
時に、送風量に反比例させてむだ時間を決定し、このむ
だ時間を用いて空調制御を実施する。
は毎週の特定の時間帯に実施され、室内で発生する熱負
荷や人の出入りに伴い外乱が少ない時間帯はほゞ特定で
きる。それが定期的でかつ周期的となっている場合もあ
る。このような場合、タイマによってその時間帯を管理
し、その時間帯になれば送風量を少なくする。これと同
時に、送風量に反比例させてむだ時間を決定し、このむ
だ時間を用いて空調制御を実施する。
【００３２】〔実施の形態４〕許容できる制御結果が得
られる範囲で送風量を少なくしておき、その送風量に対
応したむだ時間を用いて空調制御を実施しておく。そし
て、制御結果が許容できる範囲を外れる危険性が生じた
ならば、送風量を増やす。これと同時に、増えた送風量
に対応したむだ時間を使用して空調制御を実施する。そ
して、制御結果が改善されたならば、送風量とむだ時間
を元に戻す。
られる範囲で送風量を少なくしておき、その送風量に対
応したむだ時間を用いて空調制御を実施しておく。そし
て、制御結果が許容できる範囲を外れる危険性が生じた
ならば、送風量を増やす。これと同時に、増えた送風量
に対応したむだ時間を使用して空調制御を実施する。そ
して、制御結果が改善されたならば、送風量とむだ時間
を元に戻す。
【００３３】なお、上述した実施の形態においては、数
学モデルを用いて制御信号を生成したが、数学モデルに
代えて表などを用いることも可能である。
学モデルを用いて制御信号を生成したが、数学モデルに
代えて表などを用いることも可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、送風量の設定値よりこの設定値に応じた
むだ時間を求め、この求めたむだ時間を使用して操作端
への制御信号を生成するようにしたので、また、送風量
の現在値よりこの現在値に応じたむだ時間を求め、この
求めたむだ時間を使用して操作端への制御信号を生成す
るようにしたので、送風量の変化による制御結果の劣化
やハンチングを防止することができるようになる。
発明によれば、送風量の設定値よりこの設定値に応じた
むだ時間を求め、この求めたむだ時間を使用して操作端
への制御信号を生成するようにしたので、また、送風量
の現在値よりこの現在値に応じたむだ時間を求め、この
求めたむだ時間を使用して操作端への制御信号を生成す
るようにしたので、送風量の変化による制御結果の劣化
やハンチングを防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る空調制御システムの一実施の形
態（実施の形態１）の要部を示す図である。
態（実施の形態１）の要部を示す図である。
【図２】 本発明に係る空調制御システムの一実施の形
態（実施の形態２）の要部を示す図である。
態（実施の形態２）の要部を示す図である。
【図３】 送風量Ｘとむだ時間Ｙとの関係を示す図であ
る。
る。
【図４】 空調制御システムの一例を示す図である。
１…空調機、１−１…送風機、１−２…温水コイル、１
−３…冷水コイル、１−４…加湿器、２…制御装置、２
−１…操作端制御信号演算部、２−２…送風量制御信号
演算部、２−３…むだ時間演算部、ＴＢ１…むだ時間−
送風量テーブル、３…温湿度設定器、４…送風量設定
器、５…空調対象ゾーン、６−１…温水バルブ、６−２
…冷水バルブ、６−３…スチームバルブ、７…温度セン
サ、８…湿度センサ、９…風量センサ。
−３…冷水コイル、１−４…加湿器、２…制御装置、２
−１…操作端制御信号演算部、２−２…送風量制御信号
演算部、２−３…むだ時間演算部、ＴＢ１…むだ時間−
送風量テーブル、３…温湿度設定器、４…送風量設定
器、５…空調対象ゾーン、６−１…温水バルブ、６−２
…冷水バルブ、６−３…スチームバルブ、７…温度セン
サ、８…湿度センサ、９…風量センサ。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L061 BE04 BF06 5H309 AA12 BB05 BB18 CC02 CC03 DD02 DD03 EE04 FF17 GG03 HH05 HH12 JJ06 KK08 5H323 AA12 BB04 BB17 CA02 CB25 CB44 DA04 FF01 JJ05 KK05 LL05 LL12 MM06
Claims (4)
- 【請求項１】 操作端へ制御信号を与えて空気の調和量
を調整する調整手段と、この調整手段によって調整され
た調和空気を空調対象ゾーンへ送風する送風手段とを備
えた空調制御システムにおいて、 前記空調対象ゾーンへの送風量を設定する送風量設定手
段と、 前記操作端へ制御信号を与えてからその結果が前記空調
対象ゾーンの制御結果に現れ始めるまでに要する時間遅
れをむだ時間とし、このむだ時間を前記送風量設定手段
からの送風量の設定値より求めるむだ時間演算手段と、 このむだ時間演算手段によって求められたむだ時間を使
用して前記操作端への制御信号を生成する制御信号生成
手段とを備えたことを特徴とする空調制御システム。 - 【請求項２】 操作端へ制御信号を与えて空気の調和量
を調整する調整手段と、この調整手段によって調整され
た調和空気を空調対象ゾーンへ送風する送風手段とを備
えた空調制御システムにおいて、 前記空調対象ゾーンへの調和空気の送風量の現在値を検
出する送風量検出手段と、 前記操作端へ制御信号を与えてからその結果が前記空調
対象ゾーンの制御結果に現れ始めるまでに要する時間遅
れをむだ時間とし、このむだ時間を前記送風量検出手段
からの送風量の現在値より求めるむだ時間演算手段と、 このむだ時間演算手段によって求められたむだ時間を使
用して前記操作端への制御信号を生成する制御信号生成
手段とを備えたことを特徴とする空調制御システム。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、前記むだ時間
演算手段は、ほゞ反比例の関係として定められたむだ時
間−送風量特性を参照して、むだ時間を求めることを特
徴とする空調制御システム。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項において、前
記制御信号生成手段は、前記むだ時間演算手段によって
求められたむだ時間を制御パラメータとし、制御対象の
特性を表現した数学モデルを使用して、前記操作端への
制御信号を生成することを特徴とする空調制御システ
ム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241127A JP2002054837A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 空調制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241127A JP2002054837A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 空調制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054837A true JP2002054837A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=18732361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241127A Pending JP2002054837A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 空調制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002054837A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019203645A (ja) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 温度制御システム |
| CN111207501A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调的控制方法、系统及空调 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241127A patent/JP2002054837A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019203645A (ja) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 温度制御システム |
| JP7038306B2 (ja) | 2018-05-23 | 2022-03-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 温度制御システム |
| CN111207501A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-29 | 广东美的暖通设备有限公司 | 空调的控制方法、系统及空调 |
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