JPH0460333A - Control system for air conditioner - Google Patents

Control system for air conditioner

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JPH0460333A
JPH0460333A JP2171506A JP17150690A JPH0460333A JP H0460333 A JPH0460333 A JP H0460333A JP 2171506 A JP2171506 A JP 2171506A JP 17150690 A JP17150690 A JP 17150690A JP H0460333 A JPH0460333 A JP H0460333A
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membership function
control
air conditioner
heating operation
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Yukio Tobi
幸生 鳶
Hisashi Tokisaki
久 時崎
Tomohide Funakoshi
智英 船越
Yoshitaka Hara
嘉孝 原
Kazuhito Fujinaka
藤中 和仁
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To realize a fuzzy control most suitable for each of operating state by a method wherein a degree of establishment of a membership function for a former part is applied to a control rule, a weighing of a membership function for a latter part is carried out, a control output is attained in response to a value of weighing and at the same time the membership function at the former part and/or latter part is changed. CONSTITUTION:A difference between a room temperature T from a temperature sensor 3 and a room temperature S set at a room temperature setting device 4 is received from an output part 5 and then a micro-computer 6 perform a fuzzy inference. That is, a degree of establishment of the membership function at the former part is calculated. Weighing of the membership function at the latter part is carried out in response to a fuzzy inference rule from a degree of establishment of the membership function at the former part. Characteristic of the fuzzy inference is changed by a cooling operation and a heating operation. Accordingly, at the time of cooling operation and the time of heating operation, a fuzzy inference most suitable for each of the operations can be carried out.

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はファジィ推論を圧縮機の運転能力の制御に用い
た空気調和機の制御方式において、特に冷房運転時のフ
ァジィ推論と暖房運転時のファジィ推論とに関するもの
である。
Detailed Description of the Invention (a) Industrial Application Field The present invention relates to a control system for an air conditioner that uses fuzzy inference to control the operating capacity of a compressor. This is related to fuzzy inference.

(ロ)従来の技術 一般に従来のファジィ制御装置としては特開平1−14
2902号公報に記載きれた様なものがあった。この公
報に記載されたものは、′自動車に搭載されたプロセッ
サにより自動車の推進装置など被制御対象部をファジィ
制御するファジィ制御部を具備する自動車のファジィ制
御方式において、ファジィ制御部には記憶装置と、記憶
制御装置の読出制御部とを具備し、該記憶装置に、被制
御対象部における検出量と時間的変化とを所定の規則に
従って予め演算し、その結果をテーブルとして格納し、
記憶装置の読出制御部は所定の時期に該テーブルを読み
出して被制御部を制御する。
(b) Conventional technology In general, as a conventional fuzzy control device, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-14
There was something that was completely described in Publication No. 2902. What is described in this publication is 'A fuzzy control method for an automobile that is equipped with a fuzzy control section that performs fuzzy control of a controlled object such as a propulsion system of an automobile by a processor installed in the automobile. and a readout control unit of a storage control device, the storage device is configured to calculate the detected amount and the temporal change in the controlled target portion in advance according to a predetermined rule, and store the results as a table;
A read control section of the storage device reads the table at a predetermined time and controls the controlled section.

ものであった。It was something.

ファジィ制御装置をこのように構成することによって、
プロセッサは検出値が与えられるとテーブルからこの検
出値に対応する値を読み出すのみの動作でファジィ制御
が行えるものであった。すなわちプロセッサは検出値に
対して処理時間のかかるファジィ推論をいちいち行う必
要がなく、プロセッサでのファジィ制御に掛ける処理時
間を短くすることができる利点を有するものであった。
By configuring the fuzzy controller in this way,
When a processor is given a detected value, it can perform fuzzy control simply by reading out a value corresponding to the detected value from a table. That is, the processor does not need to perform fuzzy inference, which takes processing time, on each detected value, and has the advantage that the processing time required for fuzzy control in the processor can be shortened.

(ハ)発明が解決しようとする課題 以上のように構成きれた従来の技術ではテーブルを用い
ることによってプロセッサの処理時間を短くすることが
できるが、このテーブルは特定の被制御対象部に対して
予め作成された物であった。そのためこの被制御対象部
が複数の運転状態を取るような場合にも常に同じファジ
ィ推論が適用される問題点があった。例えば被制御対象
物を空気調和機とした時には、一般に冷房運転時と暖房
運転時とでは利用者の室温に対する感じ方が異なるもの
であり、単1の特性しか有きないファジィ推論を用いた
ときには夫々の運転状態に適した制御が充分に行えない
ものであった。
(c) Problems to be Solved by the Invention In the conventional technology configured as described above, it is possible to shorten the processing time of the processor by using a table. It was a pre-made item. Therefore, there is a problem in that the same fuzzy inference is always applied even when the controlled object part takes on a plurality of operating states. For example, when the object to be controlled is an air conditioner, the way the user perceives the room temperature is generally different when the air conditioner is in cooling mode and when it is in heating mode. Control suitable for each operating condition could not be performed sufficiently.

このような問題点に対して、本発明は被制御対象物の運
転状態に応してファジィ推論の特性を変え、夫々の運転
状態に合わせた最適なファジィ制御が行えるように成し
た空気調和機の制御方式を提供するものである。
In order to solve these problems, the present invention provides an air conditioner that changes the characteristics of fuzzy inference according to the operating state of the controlled object and performs optimal fuzzy control according to each operating state. This provides a control method.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は空気調和機の運転制御に用いるファジィ制御に
於て、ファジィ制御は室温に基ついて前件部のメンバー
シップ関数の成立度合いを求め、この前件部のメンバー
シップ関数の成立度合いを前記制御規則に適用して後件
部のメンバーシップ関数の重み付けを行い、この後件部
のメンバシップ関数の重み付けの大きさに応じて制御出
力を得るように成すと共に、空気調和機の冷房運転時と
暖房運転時とで前件部または/及び後件部のメンバーシ
ップ関数を変えるものである。
(d) Means for Solving the Problems The present invention is a fuzzy control used for controlling the operation of an air conditioner. The membership function of the consequent part is weighted by applying the degree of establishment of the membership function of the consequent part to the control rule, and the control output is obtained according to the weighting of the membership function of the consequent part. In addition, the membership function of the antecedent part and/or the consequent part is changed between when the air conditioner is in cooling operation and when it is in heating operation.

空気調和機が冷房運転の時は前件部または/及び後件部
のメンバーシップ関数のいくつかを前記制御出力がマイ
ナスきれる方向にずらしてなり、または前件部または/
及び後件部のメンバーシップ関数のいくつかの形を暖房
運転時の前件部または/及び後件部のメンバーシップ関
数の形から前記制御出力がマイナスきれる方向に変えて
なるものである。
When the air conditioner is in cooling operation, some of the membership functions of the antecedent part and/or the consequent part are shifted in the direction where the control output can be negative, or
The shapes of the membership functions of the antecedent part and/or the consequent part during heating operation are changed so that the control output can go negative.

また、前記ファジィ制御は室温に基づいて前件部のメン
バーシップ関数の成立度合いを求め、この前件部のメン
バーシップ関数の成立度合いを前記制御規則に適用して
後件部のメンバーシップ関数の重み付けを行い、この後
件部のメンバーシップ関数の重み付けの大きさに応じて
制御出力を得るように成すと共に、空気調和機の冷房運
転時と暖房運転時とで前記制御規則の一部を変えてなる
ものである。
In addition, the fuzzy control calculates the degree of validity of the membership function of the antecedent part based on the room temperature, and applies the degree of validity of the membership function of the antecedent part to the control rule to calculate the membership function of the consequent part. Weighting is performed, and a control output is obtained according to the weighting of the membership function of the consequent part, and a part of the control rule is changed depending on whether the air conditioner is in a cooling operation or a heating operation. That's what happens.

(ホ)作用 このように構成された空気調和機の制御方式を用いると
、空気調和機の運転状態に合わせてファジィ推論の特性
を変えることができるものである。
(e) Effect: By using the air conditioner control system configured as described above, the characteristics of the fuzzy inference can be changed in accordance with the operating state of the air conditioner.

(へ)実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
はファジィ制御装置を被調和室の温度制御に適用した際
の概略図である。この図において、1は温度制御される
被調和室、2はこの被調和室に設けられ、冷房運転と暖
房運転とが可能な空調ユニットであり、吐出口から冷却
空気、または加熱空気を吐出して被調和室の冷房または
暖房を行うものである。この空調ユニットは後記するイ
ンバータ装置を用いることによって冷房能力、または暖
房能力を変えることができるものである。3は被調和室
1の室温を検出できるように取り付けられた温度センサ
であり、サーミスタなど温度によって内部抵抗値が変化
する検出素子を用いている。4は室温設定器であり、設
定温度に対応する信号を出力するものである。この室温
設定器としては、可変抵抗を用いて抵抗値を変えるもの
、電圧発生器を用いて出力電圧を変えるもの、設定値に
対応した値のコードをまたは信号を出力するものなど種
々のものを用いることができる。
(f) Examples Examples of the present invention will now be described based on the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram when a fuzzy control device is applied to temperature control of a conditioned room. In this figure, 1 is a temperature-controlled room, and 2 is an air conditioning unit that is installed in this room and is capable of cooling and heating operations, and discharges cooled air or heated air from its outlet. This system cools or heats the room to be conditioned. This air conditioning unit can change its cooling capacity or heating capacity by using an inverter device, which will be described later. 3 is a temperature sensor attached to be able to detect the room temperature of the conditioned room 1, and uses a detection element such as a thermistor whose internal resistance value changes depending on the temperature. Reference numeral 4 denotes a room temperature setting device, which outputs a signal corresponding to the set temperature. There are various types of room temperature setting devices, such as those that use a variable resistor to change the resistance value, those that use a voltage generator to change the output voltage, and those that output a code or signal corresponding to the set value. Can be used.

5は検出値の出力部であり、温度センサ3の内部抵抗値
の変化から対応する室温Tを算出し、この室温Tと室温
設定器4に設定された室温Sとの差“e=、T−3”を
演算し、(尚、暖房運転を行うときには“e=−(T−
3)”とする。また前回求めた差e゛と今回求めた差C
との変化分“八〇−〇= −eITを演算して、これら
の差eとΔeとをマイクロコンピュータ−6へ出力する
。このマイクロコンピュータ−6はこの差e、八〇を用
いて出力を演算しインパーク装置11へ出力する。
Reference numeral 5 denotes a detected value output unit, which calculates the corresponding room temperature T from the change in the internal resistance value of the temperature sensor 3, and calculates the difference between this room temperature T and the room temperature S set in the room temperature setting device 4, ``e=, T -3" (in addition, when performing heating operation, "e=-(T-
3)".Also, the difference e゛ found last time and the difference C found this time.
The difference e and Δe are calculated and the difference e and Δe are output to the microcomputer 6. The microcomputer 6 uses this difference e and 80 to output the It is calculated and output to the impark device 11.

このインバータ装置11は、マイクロコンピュータ−6
から与えられた信号に基づいて空調ユニット2の運転能
力を可変制御するものである。例えは、空調ユニット2
に誘導電動機を駆動源とする圧縮機を用いた場合は、こ
の誘導電動機に供給する交流電力の周波数を変えること
によって空調ユニット2の運転能力を変えることができ
−る。また、他の方式としては直流電動機を駆動源とす
る圧縮機を用いた場合は、この直流電動機に供給する直
流電力の電圧を変えることによって空調ユニット2の運
転能力を変えることができる。尚、7〜10は記憶部で
あり、本実施例では1つの記憶素子を分割して複数のエ
リア設定して記憶部7〜10に振り分けている。
This inverter device 11 includes a microcomputer 6
The operating capacity of the air conditioning unit 2 is variably controlled based on the signal given from the air conditioning unit 2. For example, air conditioning unit 2
When a compressor using an induction motor as a drive source is used, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the frequency of the AC power supplied to the induction motor. Alternatively, if a compressor using a DC motor as the drive source is used, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the voltage of the DC power supplied to the DC motor. Note that 7 to 10 are storage units, and in this embodiment, one memory element is divided into a plurality of areas, which are distributed to the storage units 7 to 10.

以下、マイクロコンピュータ−6の動作について説明す
る。マイクロコンピュータ−6は前記eとΔeとを用い
てファジィ推論を行うものである。第2図はメンバーシ
ップ関数の1例(2等辺三角形)であり、このメンバー
シップ関数は横軸上のA、Cの値と縦軸上の最大成立度
合いBとが与えられる関数として設定することができる
。すなわち、(1) e < Aではメンバーシップ関
数の成立度合いは0、(2)A≦e<(A+C)/2で
はメンバーシップ関数の成立度合いは(2BX(eA)
)/(C−A)、(3)(A+ C)/ 2≦eくCで
はメンバーシップ関数の成立度合いは(2BX(e−C
))/(C−A)、(4)C50ではメンバーシップ関
数の成立度合いはOである。このように第2図に示すA
、B、Cの定数が設定されればこのメンバーシップ関数
を表す関数を設定することができる。従って、eの値が
得られればメンバーシップ関数の成立度合いを求めるこ
とができる。尚、メンバーシップ関数は2等辺二角形に
限るものではなく正三角形、台形、釣り鐘形など制御対
象物と利用者の5感に基ついて任意に設定すればよいが
、関数化しやすい形が好ましい。
The operation of the microcomputer 6 will be explained below. The microcomputer 6 performs fuzzy inference using the above e and Δe. Figure 2 shows an example of a membership function (isosceles triangle), and this membership function should be set as a function given the values of A and C on the horizontal axis and the maximum degree of establishment B on the vertical axis. I can do it. In other words, (1) when e < A, the degree to which the membership function holds true is 0; (2) when A≦e<(A+C)/2, the degree to which the membership function holds true is (2BX(eA)
)/(C-A), (3)(A+C)/2≦e×C, the degree of membership function is (2BX(e-C)
))/(C-A), (4) In C50, the degree of establishment of the membership function is O. In this way, A shown in Figure 2
, B, and C, a function representing this membership function can be set. Therefore, if the value of e is obtained, the degree to which the membership function holds can be determined. Note that the membership function is not limited to an isosceles diagonal shape, and may be arbitrarily set based on the object to be controlled and the five senses of the user, such as an equilateral triangle, trapezoid, or bell shape, but a shape that is easy to convert into a function is preferable.

第3図は冷房運転モードにおいて、室温と設定値との差
eに対する前件部のメンバーシップ関数を表した特性図
である。夫々のメンバーシップ関数NB、NS、20.
PS、PBは第2図(7)A。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the membership function of the antecedent part with respect to the difference e between the room temperature and the set value in the cooling operation mode. Respective membership functions NB, NS, 20.
PS and PB are shown in Figure 2 (7) A.

B、Cに相当する定数が設定されており、これらの定数
から夫々のメンバーシップ関数を表す関数が設定されて
いる。これらの関数を表す定数の一覧は第5図に示して
いる。尚、メンバーシップ関数ZOは差eがないと感し
る集合を表し、メンバーシップ関数PSは差eがプラス
側に少しあると感しる集合を表し、メンバーシップ関数
PBは差eがプラス側に大きくあると感じる集合を表し
、メンバーシップ関数NSは差eがマイナス側に少しあ
ると感じる集合を表し、メンバーシップ関数NBは差e
がマイナス側に大きくあると感しる集合を表している。
Constants corresponding to B and C are set, and functions representing the respective membership functions are set from these constants. A list of constants representing these functions is shown in FIG. In addition, the membership function ZO represents a set in which there is no difference e, the membership function PS represents a set in which the difference e is felt to be slightly on the positive side, and the membership function PB represents a set in which the difference e is felt to be slightly on the positive side. The membership function NS represents the set for which the difference e is a little on the negative side, and the membership function NB represents the set for which the difference e is a little on the negative side.
It represents a set that is felt to be largely on the negative side.

第3図は暖房運転モードにおける前件部のメンバーシッ
プ関数であり第3図に示したメンバーシップ関数と同様
に定数の一覧は第5図に示している。
FIG. 3 shows the membership function of the antecedent part in the heating operation mode, and like the membership function shown in FIG. 3, a list of constants is shown in FIG.

従って、差eに対する前件部のメンバーシップ関数の夫
々の成立度合いはメンバーシップ関数NB−FBの夫々
の関数毎に冷房運転モード又は暖房運転モードの定数を
用いて前記式から演算で求めることができる。
Therefore, the degree to which each of the membership functions of the antecedent part holds true for the difference e can be calculated from the above equation using the constant of the cooling operation mode or heating operation mode for each function of the membership function NB-FB. can.

尚、第3図、第4図に示す前件部のメンバーシップ関数
は形と配置との両方を変えているがいずれか一方のみを
変えるようにしてもよい。
Although both the shape and the arrangement of the membership functions of the antecedent part shown in FIGS. 3 and 4 are changed, only one of them may be changed.

また差Cの変化率Δeについても同様に前件部のメンバ
ーシップ関数を設定することができる。
Furthermore, the membership function of the antecedent part can be similarly set for the rate of change Δe of the difference C.

この場合冷房運転モードと暖房運転モードとでメンバー
シップ関数を表す関数の定数を変えても良いし、又同−
の定数を用い又もよい。一般にΔeの変化幅を大きく設
定するときには冷房運転モードと暖房運転モードとで定
数を変えた方が好ましく、Δeの変化幅が小さいときに
は同一定数を用いることができるが、これに限るもので
はない。
In this case, the constant of the function representing the membership function may be changed between the cooling operation mode and the heating operation mode, or the same -
It is also possible to use the constant . Generally, when setting a large variation range of Δe, it is preferable to use different constants in the cooling operation mode and heating operation mode, and when the variation range of Δe is small, the same constant can be used, but this is not limiting.

尚、八〇に対するメンバーシップ関数もeに関するメン
バーシップ関数と同様にNB−PBまでの5種類のメン
バーシップ関数を設定する。
Note that five types of membership functions from NB to PB are set for the membership function for 80, similar to the membership function for e.

第6図は後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う
チューニングの関係図(ファジィ推論に用いるルール)
であり、eに対するメンバーシップ関数成立度合いとΔ
eに対するメンバーシップ関数の成立度合いとから後件
部のメンバーシップ関数の重み付けを行うものである。
Figure 6 is a relationship diagram of tuning that weights the membership function of the consequent (rules used in fuzzy inference)
, and the degree of membership function establishment for e and Δ
The membership function of the consequent part is weighted based on the degree to which the membership function holds true for e.

後件部のメンバーシップ関数は関数NB−FBまでの7
個を設定している。メンバーシップ関数zOは第1図に
示す空調ユニット2の運転能力を変更させない集合を表
し、メンバーシップ関数PSは空調ユニット2の運転能
力を少し増加させる集合を表し、メンバーシップ関数P
Mは空調ユニット2の運転能力を中ぐらいに増加させる
集合を表し、メンバーシップ関数PBは空調ユニット2
の運転能力を大きく増加させる集合を表し、メンバーシ
ップ関数NSは空調ユニット2の運転能力を少し減少さ
せる集合を表し、メンバーシップ関数NMは空調ユニッ
ト2の運転能力を中ぐらいに減少させる集合を表し、メ
ンバーシップ関数NBは空調ユニット2の運転能力を大
きく減少させる集合を表している。尚、これらのメンバ
ーシップ関数の横軸は空調ユニット2の運転能力の増減
量を設定する。
The membership function of the consequent part is 7 up to the function NB-FB.
set. The membership function zO represents a set that does not change the operating capacity of the air conditioning unit 2 shown in FIG. 1, the membership function PS represents a set that slightly increases the operating capacity of the air conditioning unit 2, and the membership function P
M represents a set that moderately increases the operating capacity of air conditioning unit 2, and membership function PB represents air conditioning unit 2.
The membership function NS represents a set that greatly increases the operating capacity of the air conditioning unit 2, the membership function NM represents a set that slightly decreases the operating capacity of the air conditioning unit 2, and the membership function NM represents a set that moderately decreases the operating capacity of the air conditioning unit 2. , membership function NB represents a set that greatly reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2. Incidentally, the horizontal axis of these membership functions sets the increase/decrease in the operating capacity of the air conditioning unit 2.

ファジィ推論のルールとしては以下の17個のルールを
設定している。
The following 17 rules are set as fuzzy inference rules.

(1)eに関するメンバーシップ関数NBが成立しかつ
Δeに関するメンバーシップ関数NBが成立すれば後件
部のメンバーシップ関数NBが成立する。
(1) If the membership function NB regarding e holds true and the membership function NB regarding Δe holds true, then the membership function NB of the consequent part holds true.

(2)eに関するメンバーシップ関数NSが成立しかっ
Δeに関するメンバーシップ関数NSが成立すれば後件
部のメンバーシップ関数NMが成立する。
(2) If the membership function NS regarding e does not hold true, then the membership function NM of the consequent part holds true.

(17) eに関するメンバーシップ関数PBが成立し
かつΔeに関するメンバーシップ関数PBが成立すれば
後件部のメンバーシップ関数PBが成立する。
(17) If the membership function PB regarding e holds true and the membership function PB regarding Δe holds true, then the membership function PB of the consequent part holds true.

第7図は他の特性を示すチューニングの関係図であり、
第6図に示す関係を冷房運転とするとこの第7図に示す
関係は暖房運転時の関係を示している。この図において
第6図に示す関係図との違イハ、上記(1)のルールを
“eに関するメンバーシップ関数NSが成立しかつΔC
に関するメンバーシップ関数NSが成立すれば後件部の
メンバーシップ関数NSが成立する”に変え、さらにe
に関するメンバーシップ関数PBが成立しかつ△eに関
するメンバーシップ関数zOが成立する時と、eに関す
るメンバーシップ関数zOが成立しかつΔeに関するメ
ンバーシップ関数PBが成立する時のルールを削除した
点にある。この様にチューニングの関係を変えることに
よって後件部のメンバーシップ関数のPBへの重み付け
と同じくメンバーシップ間数NSへの重み付けが減り、
全体として空気調和機の運転能力をあまり上げない方向
へファジィ推論の特性が変わるものである。
Figure 7 is a tuning relationship diagram showing other characteristics,
If the relationship shown in FIG. 6 is for cooling operation, the relationship shown in FIG. 7 is for heating operation. In this diagram, the difference from the relationship diagram shown in Figure 6 is that the rule (1) above is defined as "If the membership function NS with respect to e holds and ΔC
If the membership function NS of the consequent holds true, then the membership function NS of the consequent part holds.''
The point is that we have deleted the rules when the membership function PB regarding e holds true and the membership function zO regarding Δe holds, and when the membership function zO regarding e holds true and the membership function PB regarding Δe holds. . By changing the tuning relationship in this way, the weighting on the membership function NS of the consequent part is reduced, as is the weighting on PB,
Overall, the characteristics of fuzzy inference change in a direction that does not significantly increase the operating performance of the air conditioner.

第8図は第6図又は第7図のチューニングの関係図によ
って重み付けが行われる後件部のメンバーシップ関数の
特性図である。この図において横軸は出力、すなわち空
調ユニット2の運転能力の増減値である。この後件部の
メンバーシップ関数NB−FBを表す関数も前件部のメ
ンバーシップ関数と同様にして3つの定数A、B、Cが
定まれは決定きれる。第8図に示す後件部のメンバーシ
ップ関数からこの定数のうちA、Cは予め設定されてい
る。これらの定数も前件部のメンバーシップ関数と同様
に冷房運転モードと暖房運転モードとの2種類の定数を
格納して空調ユニットの運転状態に合わせて選択して使
用する様にしてもよい。尚、定数Bは重み値を表し上記
ルール(1)〜ルール(17)によって設定される値で
ある。
FIG. 8 is a characteristic diagram of the membership function of the consequent part weighted by the tuning relationship diagram of FIG. 6 or 7. FIG. In this figure, the horizontal axis is the output, that is, the increase/decrease value of the operating capacity of the air conditioning unit 2. Similarly to the membership function of the antecedent part, the function representing the membership function NB-FB of the consequent part can be determined by defining three constants A, B, and C. Among these constants, A and C are set in advance from the membership function of the consequent part shown in FIG. Similar to the membership function of the antecedent part, these constants may also be stored in two types of constants, one for the cooling operation mode and the other for the heating operation mode, and may be selected and used according to the operating state of the air conditioning unit. Note that the constant B represents a weight value and is a value set according to the above rules (1) to (17).

この図において定数A=f2’、B=y13’C=f4
’で表せられたメンバーシップ関数(点線によるメンバ
ーシップ関数)は暖房運転時にメンバーシップ関数NS
が置き換えられる関数であり、メンバーシップ関数NS
が左に移動したものである。
In this figure, constants A=f2', B=y13'C=f4
The membership function represented by ' (the membership function indicated by the dotted line) is the membership function NS during heating operation.
is the function to be replaced, and the membership function NS
has been moved to the left.

第9図は後件部のメンバーシップ関数の定数A、Cの値
を示した説明図である。尚、定数Bはチューニングの関
係図によって重み付けられた値が用いられる。メンバー
シップ関数NSの定数は冷房運転モードと暖房運転モー
ドとで用いる定数の値が異なる。すなわち第9図のメン
バーシップ関数NSの欄の左側(A=f2.C=F4)
が冷房運転モードで用いる定数であり、右側(A=f’
2’、C=f4’)が暖房運転モードで用いる定数であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the values of constants A and C of the membership function of the consequent part. Note that a value weighted according to the tuning relationship diagram is used as the constant B. The constant values of the membership function NS are different between the cooling operation mode and the heating operation mode. That is, the left side of the membership function NS column in Figure 9 (A=f2.C=F4)
is the constant used in the cooling operation mode, and the right side (A=f'
2', C=f4') is a constant used in the heating operation mode.

次に、マイクロコンピュータ−6の主な動作を第10図
のフローチャートを用いて説明する。まずステップSO
からファジィ推論を開始する。このファジィ推論は空調
ユニットの制御の一環として、所定周期毎(30秒に1
回位の割合)に行われるものである。従って、空調ユニ
ットの運転能力の変更は所定周期毎に行われるものであ
る。次にステップS1で“冷房運転か?否か?”の判断
を行う、すなわち、冷房運転モードのデータを用いるか
、暖房運転モードのデータを用いるかの判断を行う。こ
の冷房運転モード、暖房運転モードの区別は空調ユニッ
トが冷房運転/暖房運転に設定されているかのみではな
く、季節の変化を切り換えの要素に取り入れてもよい。
Next, the main operations of the microcomputer 6 will be explained using the flowchart shown in FIG. First step SO
Start fuzzy inference from . This fuzzy reasoning is performed at predetermined intervals (once every 30 seconds) as part of the control of the air conditioning unit.
This is done in proportion to the number of degrees. Therefore, the operating capacity of the air conditioning unit is changed at predetermined intervals. Next, in step S1, a determination is made as to whether it is cooling operation or not, that is, it is determined whether to use the data of the cooling operation mode or the data of the heating operation mode. The cooling operation mode and heating operation mode are distinguished not only by whether the air conditioning unit is set to cooling operation or heating operation, but also by incorporating seasonal changes into the switching factors.

尚、モードの数は中間期のモードなどを加え2モード以
上でもよいことはいうまでもない。次にステップS2、
ステップS3にてモードに対応するデータを記憶部から
読み出す。ステップS2では第5図に示した冷房運転用
の定数、第6図に示す冷房運転側のチューニングの関係
を示すデータ、第9図に示す冷房運転用の定数を記憶部
から読み込で夫々のメンバーシップ関数を表す関数を設
定するものである。またステップS3では同様に暖房運
転の定数を記憶部から読み込で暖房運転用の関数を設定
するものである。
It goes without saying that the number of modes may be two or more, including an intermediate mode. Next, step S2,
In step S3, data corresponding to the mode is read from the storage section. In step S2, the constants for cooling operation shown in FIG. 5, the data showing the tuning relationship on the cooling operation side shown in FIG. 6, and the constants for cooling operation shown in FIG. This is to set a function that represents the membership function. Further, in step S3, a constant for heating operation is similarly read from the storage section to set a function for heating operation.

次いでステップS4でe1△eの値を入力してステップ
S5で夫々のメンバーシップ関数の成立度合いを算出す
る0例えば、冷房運転モードでC=el、Δe=Δe1
とすると、前記した前件部のメンバーシップ関数を表す
関数(冷房運転モードのデータを用いた関数)に夫々e
l、Δc1を代入すると、Cに関しては第10図に示す
ようにメンバーシップ関数zOの成立度合いがE2、メ
ンバーシップ関数PSの成立度合いがElになりメンバ
ーシップ関数NB、NS、PBの成立度合いは0である
。Δeに関しては第12図に示すようにメンバーシップ
関数zOの成立度合いが八E2、メンバーシップ関数P
Sの成立度合いがΔE1になりメンバーシップ関数NB
、NS、PBの成立度合いは0である。
Next, in step S4, the value of e1Δe is input, and in step S5, the degree of establishment of each membership function is calculated.0 For example, in the cooling operation mode, C=el, Δe=Δe1
Then, each function representing the membership function of the antecedent part (a function using data of the cooling operation mode)
When l and Δc1 are substituted, for C, as shown in Fig. 10, the degree to which the membership function zO holds true is E2, the degree to which the membership function PS holds true becomes El, and the degree to which the membership functions NB, NS, and PB hold true are It is 0. Regarding Δe, as shown in Fig. 12, the degree of establishment of the membership function zO is 8E2, and the membership function P
The degree of establishment of S becomes ΔE1, and the membership function NB
, NS, and PB have a degree of establishment of 0.

次にステップS6で後件部のメンバーシップ関数NB−
FBの重み付けを行う。第11図及び第12図から前件
部の成立しているメンバーシップ関数は、eに関しては
メンバーシップ関数Zoとメンバーシップ関数PSであ
り、Δeに関してはメンバーシップ関数zOとメンバー
シップ関数PSである。従って、第13115!0に示
したような網掛は部分のルールが適用きれる。このルー
ルは第6図を用いて説明したルールである。すなわち、
後件部においてはメンバーシップ関数zO、メンバーシ
ップ関数PS、メンバーシップ関数PMが成立する。夫
々の重み付は値はE2XΔE2.E1×八E2(EIX
ΔE2<E2XΔE1にっきEIXΔE2の値を採用)
、EIXΔE1である。
Next, in step S6, the membership function NB- of the consequent part
Perform FB weighting. From Figures 11 and 12, the membership functions that hold the antecedent part are the membership function Zo and the membership function PS for e, and the membership function zO and the membership function PS for Δe. . Therefore, the rule for the shaded area as shown in No. 13115!0 can be applied. This rule is the rule explained using FIG. That is,
In the consequent part, a membership function zO, a membership function PS, and a membership function PM are established. The value of each weighting is E2XΔE2. E1 x 8E2 (EIX
ΔE2<E2XΔE1 (Adopt the value of EIXΔE2)
, EIXΔE1.

尚、本実施例では前件部のメンバーシップ関数の成立度
合いを0〜FF(16進法)のバイトデータで表し、後
件部のメンバーシップ関数の重み付けをθ〜FFFF(
16進法)のワードデータで扱って、マイクロコンピュ
ータ−6での演算をやり易くしているが、成立度合い及
び重み付けを0〜1の値に変換して扱ってもよい。この
時記憶部に格納される定数yはθ〜1の値に設定する。
In this example, the degree of establishment of the membership function of the antecedent part is represented by byte data of 0 to FF (hexadecimal), and the weighting of the membership function of the consequent part is expressed as θ to FFFF (
Although the data is handled as word data in hexadecimal (hexadecimal) format to facilitate calculations on the microcomputer 6, the degree of establishment and weighting may also be converted to values between 0 and 1. At this time, the constant y stored in the storage section is set to a value of θ to 1.

この様にして、求められた後件部のメンバーシップ関数
の重み付けの値をこのメンバーシップ関数の定数Bとし
、第9図に示す定数A、Cを用いて、夫々のメンバーシ
ップ関数を合成すると第14図に示すような合成図形が
得られる。
In this way, the weighting value of the membership function of the consequent part obtained is set as the constant B of this membership function, and the respective membership functions are synthesized using constants A and C shown in Fig. 9. A composite figure as shown in FIG. 14 is obtained.

次にステップS7にて第14図に示す合成図形の重心を
算出する。重心は合成前のメンバーシップ関数の定数A
、B(重み付は値)、cを用いて算出する。この算出さ
れた重心がGである。次いで、ステップS8にてこの重
心に対応する横軸の値Δf1を得る。この八f1を空調
ユニットの能力の変更量としてインバータ装置11へ出
力する。空調ユニット2の運転能力を供給する交流電源
の周波数を変えて行っているときは八f1は周波数の増
減値に相当する。
Next, in step S7, the center of gravity of the composite figure shown in FIG. 14 is calculated. The center of gravity is the constant A of the membership function before composition.
, B (weighting is a value), and c. This calculated center of gravity is G. Next, in step S8, a value Δf1 on the horizontal axis corresponding to this center of gravity is obtained. This 8f1 is outputted to the inverter device 11 as the amount of change in the capacity of the air conditioning unit. When the frequency of the AC power source that supplies the operating capacity of the air conditioning unit 2 is changed, 8f1 corresponds to the frequency increase/decrease value.

また暖房運転を行っているときにはステップS3で暖房
運転用の定数やルールが設定されているので、e=el
、Δe=Δe1と検出値が冷房運転時と同じ値でも第4
図に示す前件部のメンバシップ関数PSの成立度合いが
大きくなる。従って、最終的な出力(空調ユニットの運
転能力の増減値は)冷房運転のときに比べて正側に大き
くなる。
Also, when heating operation is performed, constants and rules for heating operation are set in step S3, so e=el
, Δe=Δe1, even if the detected value is the same value as during cooling operation, the fourth
The degree to which the membership function PS of the antecedent shown in the figure holds true increases. Therefore, the final output (the value of increase/decrease in the operating capacity of the air conditioning unit) becomes larger on the positive side compared to the time of cooling operation.

このように冷房運転と暖房運転とでファジィ推論の特性
を変えてなるので、同じ検出値を入力しても冷房運転と
暖房運転とで出力の太き許が変わるものである。従って
、冷房運転時には冷房運転に適したようにファジィ推論
を設定することができ、また暖房運転時には暖房運転に
適したようにファジィ推論を設定することができ、運転
モードが変わっても常に最適なファジィ推論が行えるも
のである。
In this way, the characteristics of the fuzzy inference are changed between cooling operation and heating operation, so even if the same detected value is input, the thickness of the output will differ between cooling operation and heating operation. Therefore, during cooling operation, fuzzy inference can be set to be suitable for cooling operation, and during heating operation, fuzzy inference can be set to be suitable for heating operation. It allows fuzzy inference.

(ト)発明の効果 以上の如く本発明は空気調和機の運転制御に用いるファ
ジィ制御に於て、ファジィ制御は室温に基づいて前件部
のメンバーシップ関数の成立度合いを求め、この前件部
のメンバーシップ関数の成立度合いを前記制御規則に適
用して後件部のメンバーシップ関数の重み付けを行い、
この後件部のメンバーシップ関数の重み付けの太きびに
応じて制御出力を得るように成すと共に、空気調和機の
冷房運転時と暖房運転時とで前件部または/及び後件部
のメンバーシップ関数の配置や形、または制御規則を変
えるので、空気調和機の冷房運転と暖房運転とでファジ
ィ推論の特性を変えることができる。従って、冷房運転
と暖房運転とで夫々に適したファジィ推論を設定するこ
とができ、冷房運転、暖房運転を問わず最適なファジィ
推論が行え、被調和室の快適性を向上できるものである
(G) Effects of the Invention As described above, the present invention provides fuzzy control for use in controlling the operation of air conditioners. Weighting the membership function of the consequent by applying the degree of establishment of the membership function of to the control rule,
The control output is obtained according to the thickness of the weighting of the membership function of the consequent part, and the membership of the antecedent part and/or the consequent part is By changing the arrangement and shape of the functions or the control rules, the fuzzy inference characteristics can be changed between cooling and heating operations of the air conditioner. Therefore, fuzzy inferences suitable for both cooling and heating operations can be set, and optimal fuzzy inferences can be performed for both cooling and heating operations, thereby improving the comfort of the conditioned room.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の概略を示す概略図、第2図はメンバー
シップ関数の1例(2等辺三角形)を示す特性図、第3
図は冷房運転モードの前件部のメンバーシップ関数の特
性図、第4図は暖房運転モードの前件部のメンバーシッ
プ関数の特性図、第5図は冷房運転モード、暖房運転モ
ードで用いる前件部のメンバーシップ関数を表す関数の
定数の対応図、第6図は後件部のメンバーシップ関数に
重み付けを行う際の関連図、第7図は暖房運転モードで
用いる後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う際
の関連図、第8図は後件部のメンバーシップ関数の特性
図、第9図は後件部のメンバーシップ関数を表す関数の
定数の対応図、第10図はマイクロコンピュータ−によ
るファジィ制御の動作を示すフローチャート、第11図
はC−C1のときの前件部の成立度合いを示す説明図、
第12図は八〇=△e1のときの前件部の成立度合いを
示す説明図、第13図はe−el、Δe=Δc1のとき
の重み付けを行うメンバーシップ関数を示す説明図、第
14図は第13図によって重み付けきれた後件部のメン
バーシップ関数を合成した図形の図である。 1・・・被調和室、 2・・・空調ユニット、  3・
・・温度センサ、 4・・・室温設定器、 5・・・出
力部、6・・・マイクロコンピュータ−7〜10・・・
記憶部、  11・・・インバータ装置。
Fig. 1 is a schematic diagram showing the outline of the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram showing an example of a membership function (isosceles triangle), and Fig. 3 is a characteristic diagram showing an example of a membership function (isosceles triangle).
The figure is a characteristic diagram of the membership function of the antecedent part in cooling operation mode, Figure 4 is a characteristic diagram of the membership function of the antecedent part in heating operation mode, and Figure 5 is a characteristic diagram of the membership function of the antecedent part in cooling operation mode and heating operation mode. A correspondence diagram of the constants of the function representing the membership function of the subject part, Figure 6 is a diagram related to weighting the membership function of the consequent part, and Figure 7 shows the membership of the consequent part used in heating operation mode. Related diagrams when weighting functions. Figure 8 is a characteristic diagram of the membership function of the consequent part. Figure 9 is a correspondence diagram of the constants of the function representing the membership function of the consequent part. Figure 10 is a micrograph. A flowchart showing the operation of fuzzy control by a computer, FIG. 11 is an explanatory diagram showing the degree of establishment of the antecedent part when C-C1,
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the degree of establishment of the antecedent part when 80=Δe1, FIG. 13 is an explanatory diagram showing the membership function for weighting when e-el and Δe=Δc1, and FIG. The figure is a diagram of a figure obtained by synthesizing the membership functions of the consequent parts that have been fully weighted according to FIG. 13. 1... Conditioned room, 2... Air conditioning unit, 3.
...Temperature sensor, 4...Room temperature setter, 5...Output section, 6...Microcomputer -7 to 10...
Storage unit, 11... Inverter device.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)運転能力を任意に変更可能な圧縮機、凝縮器、減
圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成し、被調和
室の室温と設定温度との差に基づいて前記圧縮機の運転
能力を変えて被調和室の空調運転を行うように成した空
気調和機の前記圧縮機の運転能力を制御する際、被調和
室の室温を検出し、この検出値を経験則に基づく制御規
則にてらし合わせるファジィ制御を用いた制御方式にお
いて、前記ファジィ制御は前記室温の検出値に基づいて
前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを求め、この
前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを前記制御規
則に適用して後件部のメンバーシップ関数の重み付けを
行い、この後件部のメンバーシップ関数の重み付けの大
きさに応じて制御出力を得るように成すと共に、空気調
和機の冷房運転時と暖房運転時とで前件部または/及び
後件部のメンバーシップ関数を変えることを特徴とする
空気調和機の制御方式。
(1) A refrigeration cycle is constructed using a compressor, a condenser, a pressure reducing device, and an evaporator whose operating capacity can be changed arbitrarily, and the compressor is operated based on the difference between the room temperature of the conditioned room and the set temperature. When controlling the operating capacity of the compressor of an air conditioner configured to air condition a room by changing its capacity, the room temperature of the room to be conditioned is detected, and this detected value is used as a control rule based on empirical rules. In a control method using fuzzy control based on The membership function of the consequent part is weighted by applying it to the control rule, and the control output is obtained according to the weighting of the membership function of the consequent part. A control method for an air conditioner characterized in that the membership function of the antecedent part and/or the consequent part is changed between the heating operation and the heating operation.
(2)空気調和機が冷房運転の時は前件部または/及び
後件部のメンバーシップ関数のいくつかを前記制御出力
がマイナスされる方向にずらしてなることを特徴とする
特許請求項第1項に記載の空気調和機の制御方式。
(2) When the air conditioner is in cooling operation, some of the membership functions of the antecedent part and/or the consequent part are shifted in a direction in which the control output is negative. A control method for an air conditioner according to item 1.
(3)空気調和機が冷房運転の時は前件部または/及び
後件部のメンバーシップ関数のいくつかの形を暖房運転
時の前件部または/及び後件部のメンバーシップ関数の
形から前記制御出力がマイナスされる方向に変えてなる
ことを特徴とする特許請求項第1項に記載の空気調和機
の制御方式。
(3) When the air conditioner is in cooling operation, the form of the membership function of the antecedent part and/or consequent part is changed to the form of the membership function of the antecedent part and/or consequent part when the air conditioner is in heating operation. 2. The control method for an air conditioner according to claim 1, wherein the control output is changed in a direction in which the control output is decreased.
(4)運転能力を任意に変更可能な圧縮機、凝縮器、減
圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成し、被調和
室の室温と設定温度との差に基づいて前記圧縮機の運転
能力を変えて被調和室の空調運転を行うように成した空
気調和機の前記圧縮機の運転能力を制御する際、被調和
室の室温を検出し、この検出値を経験則に基づく制御規
則にてらし合わせるファジイ制御を用いた制御方式にお
いて、前記ファジイ制御は前記室温の検出値に基づいて
前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを求め、この
前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを前記制御規
則に適用して後件部のメンバーシップ関数の重み付けを
行い、この後件部のメンバーシップ関数の重み付けの大
きさに応じて制御出力を得るように成すと共に、空気調
和機の冷房運転時と暖房運転時とで前記制御規則の一部
を変えてなることを特徴とする空気調和機の制御方式。
(4) A refrigeration cycle is constructed using a compressor, a condenser, a pressure reducing device, and an evaporator whose operating capacity can be changed arbitrarily, and the compressor is operated based on the difference between the room temperature of the conditioned room and the set temperature. When controlling the operating capacity of the compressor of an air conditioner configured to air condition a room by changing its capacity, the room temperature of the room to be conditioned is detected, and this detected value is used as a control rule based on empirical rules. In a control method using fuzzy control based on The membership function of the consequent part is weighted by applying it to the control rule, and the control output is obtained according to the weighting of the membership function of the consequent part. A control method for an air conditioner, characterized in that a part of the control rule is changed between during heating operation and during heating operation.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56110859A (en) * 1980-02-04 1981-09-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Air conditioner
JPS63131942A (en) * 1986-11-21 1988-06-03 Sharp Corp Control system of air-conditioning machine

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