JP2676781B2 - Air conditioner and fan heater - Google Patents
Air conditioner and fan heaterInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
- F23N5/022—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/52—Fuzzy logic
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はエアコン装置やファンヒータの制御法に関
する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control method for an air conditioner device and a fan heater.
従来の技術 従来、例えばエアコン装置ではサーミスタ等からなる
温度センサーを、室内ユニットの吸込口に設け室内の温
度(室温)を測定し、室温が所望する設定温度になるよ
うコンプレッサの制御を行なっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, in an air conditioner, for example, a temperature sensor including a thermistor or the like is provided at a suction port of an indoor unit to measure a room temperature (room temperature), and a compressor is controlled so that the room temperature reaches a desired set temperature. .
発明が解決しようとする課題 このような従来の制御方法だと、室温と該室温度との
差に対してコンプレッサの運転時をON,OFFするが、設定
温度に対するまで時間遅れが生じる。このため外乱とし
て部屋の開け閉めがあったり、直射日光がさし始めた
り、またすきま風等により、部屋から出入する熱の大き
さがその都度変化すると、時間遅れのために設定温度へ
の応答が遅く、結居は外乱の状態に応じて、使用者がひ
んぱんに設定温度を高めとか低めに変化しなくてはなら
ないという問題を生じていた。またその設定温度のやり
方も温度変化度合を加味しながら経験や勘に基づいてき
りかえる必要がある。ファンヒータも温度調整としてバ
ーナーをON,OFFしているが同様な問題を生じていた。Problems to be Solved by the Invention With such a conventional control method, the compressor is turned on and off during the difference between the room temperature and the room temperature, but a time delay occurs until the set temperature is reached. Therefore, if the amount of heat entering or leaving the room changes each time due to disturbances such as opening and closing the room, direct sunlight, or drafts, the response to the set temperature will be delayed due to the time delay. Slowly, Yui had a problem that the user had to frequently change the set temperature up or down depending on the state of disturbance. In addition, it is necessary to change the method of setting temperature based on experience and intuition while considering the degree of temperature change. The fan heater also turns the burner on and off as a temperature adjustment, but the same problem occurred.
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、室内の温
度変化状態に対してきめこまかく自動制御できるエアコ
ン装置ないしはファンヒータを提供することを目的とし
ている。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an air conditioner device or a fan heater that can finely and automatically control a temperature change state in a room.
課題を解決するための手段 この発明は上記問題点を解決するため、室内の温度お
よび温度変化を測定する測定器と、この測定器の出力に
応じてあらかじめ設定されたファジイ制御則により、コ
ンプレッサないしはバーナーを制御するものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides a compressor or a measuring device for measuring room temperature and temperature change and a fuzzy control rule preset according to the output of the measuring device. It controls the burner.
作用 本発明は上記した構成により、部屋の開け閉め等があ
っても室温を高速に所定の温度に制御することができ
る。Effect The present invention, due to the above-mentioned configuration, can control the room temperature to a predetermined temperature at high speed even when the room is opened or closed.
実施例 第1図は本発明のエアコン装置の実施例を示すブロッ
ク図である。1はコンプレッサでインバータ駆動により
単位時間あたりの供給熱量を制御するものである。2は
室内ユニットの吸込口に設けられた温度センサーで例え
ばサーミスタ等から構成される。3は処理装置で温度セ
ンサ2の出力より得られる室温tおよび単位時間あたり
の温度変化θを求める。これはアナログディジタル変換
器、マイクロプロセッサーから公知の技術で容易に実現
できる。4はあいまい制御器で、室温t、温度変化θを
入力としてインタの単位時間あたりの供給熱量を出力と
してコンプレッサ1に作用させる。以下あいまい制御器
4の暖房時の動作について説明するが、冷房時も同様で
ある。あいまい制御器4の働きは、室温tと温度変化θ
がともに適正な値になるようにインバータの供給熱量D
を決定し、コンプレッサ1に出力することにあり、その
ために室温tと温度変化θを入力とし、インバータの供
給熱量Dを出力とするファジイ推論を行なう。ファジイ
推論とは、言語的に記述された制御ルールに従って出力
を決定する推論方法であり、人間の経験や勘に基づく知
識をルールに反映させることにより要求に見合った制御
系を設計することができる。また、系の特性変化に対し
て強いという利点もある。Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an air conditioner device of the present invention. A compressor 1 controls the amount of heat supplied per unit time by driving an inverter. Reference numeral 2 denotes a temperature sensor provided at the inlet of the indoor unit, which is composed of, for example, a thermistor. Reference numeral 3 denotes a processing device, which obtains a room temperature t and a temperature change θ per unit time obtained from the output of the temperature sensor 2. This can be easily realized by a known technique from an analog-digital converter or a microprocessor. An ambiguous controller 4 receives the room temperature t and the temperature change θ as an input and causes the compressor 1 to act on the amount of heat supplied per unit time of the interface as an output. The operation of the fuzzy controller 4 during heating will be described below, but the same applies during cooling. The function of the fuzzy controller 4 is that the room temperature t and the temperature change θ
So that both become appropriate values, the heat supply D of the inverter
Is determined and output to the compressor 1. For that purpose, the fuzzy inference is performed in which the room temperature t and the temperature change θ are input and the heat supply amount D of the inverter is output. Fuzzy inference is an inference method that determines output according to control rules described linguistically, and by reflecting knowledge based on human experience and intuition in rules, it is possible to design a control system that meets requirements. . There is also an advantage that it is strong against a change in the characteristics of the system.
この制御ルールとしては、たとえば第1表に示すよう
なものが考えられる。As the control rules, for example, those shown in Table 1 can be considered.
入力を室温tと温度変化θとすれば、ルールの組合せ
は2次元のマトリクスで表わされ、それぞれのルール
は、例えばエアコンを室内が冷えきっていて始めて動作
させるときのように、室温tが負で大きく(NL)温度変
化θが非常に小さい(SS)なら供給熱量Dは非常に大き
く(PL)する。また西日がさしてきたときのように室温
tが正で小さく(PS)温度変化θが少し大(LA)ならば
供給熱量Dを中位に減らす(NM)といった形のものであ
る。入力と出力とここであげたように負で大きい、非常
に小さいなどのあいまいな表現であるファジイ変数で表
わされ、それぞれのファジイ変数は第2図に示すように
メンバシップ関数で定義される。温度変化θは第2図a
のように、〔0,1〕の区間に正規化され、SS(非常に小
さい)からLL(非常に大きい)までの5つのファジイ変
数が定義され、室温tは第2図bのように、〔−1,1〕
の区間に正規化され、NL(負で大きい)からPL(正で大
きい)までの5つのファジイ変数が定義される。出力は
インバータの供給熱量Dであり、同じく第2図cのよう
に定義される。 If the inputs are the room temperature t and the temperature change θ, the combination of rules is represented by a two-dimensional matrix, and each rule shows that the room temperature t is the same as when operating the air conditioner for the first time when the air conditioner is completely cold. If it is negative and large (NL) and the temperature change θ is very small (SS), the supplied heat amount D is very large (PL). When the room temperature t is positive and small (PS) and the temperature change θ is a little large (LA), as when the sun goes down, the supplied heat amount D is reduced to a medium level (NM). Input and output are represented by fuzzy variables, which are ambiguous expressions such as negative, large, and very small as mentioned above. Each fuzzy variable is defined by membership function as shown in Fig. 2. . The temperature change θ is shown in Fig. 2a.
, The fuzzy variables from SS (very small) to LL (very large) are defined, and the room temperature t is as shown in FIG. 2b. [-1,1]
Is normalized to the interval of, and five fuzzy variables from NL (negative and large) to PL (positive and large) are defined. The output is the heat supply amount D of the inverter and is also defined as shown in FIG. 2c.
以下、実際のファジイ推論の過去を、第3図にしたが
い説明する。まず、それぞれのルールごとの結論を求め
る。例えば、前述のルール(if t=NL and θ=SS then
D=PLのように示す)に対しては、第3図に示すように
まず初めに前件部の各変数と入力値のMAXをとりそれら
のMINをとることにより前件部の適合度を求める。次に
後件部変数と前件部の適合度のMINを取ったものをこの
ルールの結論とする。この様にして各ルールに対する結
論を求めたのちに、全結論のMAXをとり、その重心に対
応する値を推論結果とする。このような推論の実行は、
汎用のマイクロコンピュータやディジタルシグナルプロ
セッサを利用することにより実現することができる。ま
た、専用のファジイ演算チップを用いることも可能であ
る。Hereinafter, the past of actual fuzzy inference will be described with reference to FIG. First, find the conclusion for each rule. For example, the rule (if t = NL and θ = SS then
As shown in FIG. 3, first, take the MAX of each variable of the antecedent and the input value and take the MIN of them to determine the suitability of the antecedent. Ask. Next, take the MIN of the fitness of the consequent part variable and the antecedent part as the conclusion of this rule. After obtaining the conclusions for each rule in this way, the MAX of all conclusions is taken and the value corresponding to the center of gravity is taken as the inference result. The execution of such inference is
It can be realized by using a general-purpose microcomputer or digital signal processor. It is also possible to use a dedicated fuzzy arithmetic chip.
以上のような構成により、室温tと温度変化θの両方
を加味してコンプレッサ1を制御するので、室温を変化
させるとき適切な温度変化を行ない高速に設定温度に制
御することが可能となる。ファンヒータにおいてもイン
バータの供給熱量のかわりにバーナーのON,OFF時間を制
御すれば本発明が適用できることは言うまでもない。以
上述べた例にとどまらず温度を制御する方法として本発
明は適用でき、その産業的効果はきわめて大きい。ま
た、推論法についても様々なバリエーションが考えられ
るので、例示したようなもの以外の推論法を使用するこ
ともできる。また音声認識等により使用者のそのときの
状況、たとえば外出先から部屋に入ったとき「寒い」と
いった要求を認識し、第1表に示したファジイ推論のル
ールを変化させることにより、その都度出力のパターン
をかえてもよい。又、センサとして温度センサを用いた
が、湿度、気流や幅射熱などを入力とし各入力に対して
ファジイ制御則を設定しても良い。With the above configuration, the compressor 1 is controlled in consideration of both the room temperature t and the temperature change θ. Therefore, when the room temperature is changed, it is possible to perform an appropriate temperature change and control the set temperature at a high speed. Needless to say, the present invention can be applied to the fan heater by controlling the ON / OFF time of the burner instead of the heat supply amount of the inverter. The present invention can be applied as a method of controlling the temperature beyond the above-mentioned examples, and its industrial effect is extremely large. Further, since various variations can be considered for the inference method, an inference method other than the illustrated one can also be used. Also, by recognizing the situation of the user at that time by voice recognition or the like, for example, a request such as "cold" when entering a room from the outside, and changing the fuzzy inference rules shown in Table 1 to output each time. The pattern may be changed. Although the temperature sensor is used as the sensor, the fuzzy control law may be set for each input by inputting humidity, air flow, radiant heat, or the like.
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば部屋の温度がか
わっても適正な温度変化により室温を制御でき、高速に
設定温度に移行が可能である。またファジイ推論を用い
るため、使用者の直感や勘を取り込み、要求に見合った
特性の制御系を構成することが容易である。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, the room temperature can be controlled by an appropriate temperature change even when the temperature of the room changes, and the temperature can be rapidly shifted to the set temperature. Further, since the fuzzy inference is used, it is easy to take intuition and intuition of the user and configure a control system having characteristics that meet the requirements.
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図はファ
ジイ変数の定義を示す線図、第2図はファジイ推論の過
程を説明する線図である。 1……コンプレッサ、2……温度センサ、3……処理装
置、4……あいまい制御器。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the definition of fuzzy variables, and FIG. 2 is a diagram explaining the process of fuzzy inference. 1 ... Compressor, 2 ... Temperature sensor, 3 ... Processing device, 4 ... Fuzzy controller.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 13/02 G05B 13/02 N (56)参考文献 特開 昭61−250436(JP,A) 特開 昭62−175517(JP,A) 特開 昭62−226304(JP,A) 特開 昭53−14944(JP,A) 特開 昭53−9034(JP,A) 特開 昭63−108145(JP,A) 特開 昭63−131942(JP,A) 特開 昭64−22617(JP,A) 特公 昭60−44683(JP,B2)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G05B 13/02 G05B 13/02 N (56) References JP-A-61-250436 (JP, A) JP-A-62-175517 (JP, A) JP-A-62-226304 (JP, A) JP-A-53-14944 (JP, A) JP-A-53-9034 (JP, A) JP-A-63-108145 (JP, A) JP 63-131942 (JP, A) JP 64-22617 (JP, A) JP 60-44683 (JP, B2)
Claims (2)
器と、この測定器の出力と使用者の感覚に応じてファジ
ィ制御則によりコンプレッサへの出力を決定して温度制
御を行なう制御器とを備え、前記制御器は少なくとも前
記測定器出力と使用者の感覚を含む複数の入力からコン
プレッサへの出力を推論するルールを有し、前記複数の
入力と前件部メンバーシップ関数から得られる適合度に
よりルール後件部に重みづけを行ない、この重みづけし
た各ルールの結論を合成した結果に基づいて決定される
推論出力をコンプレッサへ出力することを特徴とするエ
アコン装置。1. A measuring instrument for measuring a temperature and a temperature change in a room, and a controller for performing temperature control by determining an output to a compressor by a fuzzy control law according to an output of the measuring instrument and a sense of a user. The controller has a rule for inferring an output to a compressor from a plurality of inputs including at least the instrument output and a user's sensation, and a fit obtained from the plurality of inputs and the antecedent membership function. An air conditioner device characterized in that the consequent part of a rule is weighted according to the degree, and an inference output determined based on the result of combining the conclusions of the weighted rules is output to the compressor.
器と、この測定器の出力と使用者の感覚に応じてファジ
ィ制御則によりバーナーへの出力を決定して温度制御を
行なう制御器とを備え、前記制御器は少なくとも前記測
定器出力をと使用者の感覚を含む複数の入力からバーナ
ーへの出力を推論するルールを有し、前記複数の入力と
前件部メンバーシップ関数から得られる適合度によりル
ール後件部に重みづけを行ない、この重みづけした各ル
ールの結論を合成した結果に基づいて決定される推論出
力をバーナーへ出力することを特徴とするファンヒータ
装置。2. A measuring device for measuring the temperature and temperature change in a room, and a controller for controlling the temperature by determining the output to the burner by a fuzzy control law according to the output of the measuring device and the sense of the user. The controller has a rule to infer an output to a burner from a plurality of inputs including at least the measuring device output and a user's sense, and is obtained from the plurality of inputs and the antecedent part membership function. A fan heater device characterized in that a rule consequent part is weighted according to a goodness of fit, and an inference output determined based on a result of combining the conclusions of the weighted rules is output to a burner.
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1988
- 1988-04-28 JP JP63106408A patent/JP2676781B2/en not_active Expired - Fee Related
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