KR100368162B1 - 퍼지로직을이용한원심냉각기의용량제어시스템및그방법 - Google Patents

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Abstract

밀폐된 냉동 회로에 연결된 증발기, 응축기, 압축기와, 내부연소 엔진에 의하여 구동되는 상기 압축기에 포함된 다수의 조절 가능한 흡입 가이드 베인을 포함하는 냉동시스템용 용량제어 시스템은:
응축기 압력을 나타내는 신호; 증발기 압력을 나타내는 신호; 입력 가이드 베인 위치 신호; 엔진 속도 신호; 냉각수 배출 온도 신호; 퍼지로직 알고리즘을 사용하여 표면속도를 연속적으로 측정하고 측정된 표면속도와 엔진속도가 같게 되도록 마이크로프로세서에 의하여 연산되는 엔진 흡입 메니폴드 압력 신호로 이루어진다.

Description

퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템 및 그 방법
통상적으로, 원심압축기를 갖는 냉각기의 작동은 내부연소 엔진에 의하여 구동되고, 압축기의 속도가 최소가 되거나 프리로테이션 베인의 열림이 최대로 될 경우에 가장 효율적으로 작동한다.
그러나, 상기와 같은 최적의 작동 조건은 엔진의 과부하 혹은 압축기의 서지현상이 없어야만 달성될 수 있다.
상기 서지 현상은 원심압축기와 같은 압축기가 저부하와 고압비에서 작동될 때 발생하는 부적절한 상태를 말한다.
상기 부적절한 상태는 압력과 흐름에 있어 진동이 발생되거나, 압축기에서의 흐름이 역방향으로 흐르는 과도 현상이다.
상기와 같은 서지 현상은 조절되지 않는다면, 압축기의 정지 및 회전 구성요소에서 과도한 진동이 발생되어지고, 압축기에 영구적인 손상을 초래하게 된다.
특히, 상기 서지현상 중에 압축기를 통과하는 흐름과 압력은 순간적으로 감소하게 된다.
따라서, 압축기의 입력축에 대한 정미토크의 감소와 기계적 동력의 감소를 초래하게 된다.
상기 압축기의 구동수단은 전동모터으로서, 상기 입력축의 토크와 동력으로 인한 진동이 모터 전류의 발진과 과도한 전기 동력 소비를 초래하게 된다.
통상적으로, 엔진으로부터 요구되는 토크가 설계자에 의하여 특정 RPM으로 설정된 토크 한계보다 크게 되면, 엔진의 과부하가 발생되어진다.
예를들면, 엔진 과부하는 프리로테이션 베인의 닫힘동작 불량 또는 냉각기제어 유니트에 제공되어지는 피드백 신호의 불량으로 인한 냉각시스템에 발생될 수 있다.
최대 효율을 이루고자 하는 목적으로서, 가장 낮고, 서지가 발생되지 않는 압축기 속도에서 냉각기가 작동되어야 하지만, 여전히 특수 분야에서 필요로 하는 요구조건과 부하를 공급하여야 한다.
종래의 용량제어 시스템에 있어서, 냉각기 서지 표면에 대한 접근은 용량제어 시스템에 포함하고 있는 미리 저장된 서지 표면 방정식에 의하여 공정설계가 되어 있다.
또 다른 종래의 용량제어 시스템에 있어서, 냉각기 서지 표면의 접근은 하드웨어와 직선접근법을 사용하여 계산되어진다.
압축기 구동 모터의 최적 속도(예를득면, 압축기에서 서지 현상이 없을 때의 최소 속도)와 실제 모터속도간의 차이는 속도에러로써 알려진 양이다.
상기 속도에러는 속도 에러가 제로가 될 때까지 예를들어 실제모터 속도가 최적 표면속도와 같아질때까지 압축기 속도를 감소시킴으로써 제거되어진다.
따라서, 압축기의 가장 효율적인 작동점이 달성될 수 있다.
그러나, 상기 시스템은 하드웨어를 사용하고, 단지 최적의 작동점에 도달됨이 과도하게 지연되는 결과를 초래하는 근접을 제공할뿐이다.
따라서, 물을 사용하는 냉각기인 원심 압축기용 용량제어 시스템이 필요하게 되고, 즉 원동력 원심 압축기의 속도가 퍼지로직 루틴과 소프트웨어를 사용하여 연속적으로 갱신된 표면속도에 반응하여 자동적으로 조절되도록 함으로써, 최소의 냉각 에너지 소비 즉, 최대 작동효율를 달성할 수 있도록 한 원심압축기용 용량제어시스템이 필요하게 된다.
본 발명은 냉동시스템의 모터 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 사용하는 냉각기인 원심압축기용 용량제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
상기 내부 연소 엔진구동형 원심압축기의 속도는 자동적으로 냉각기의 에너지 소비가 최소로 되도록 퍼지 로직 소프트 루틴을 사용하여 연속적으로 갱신된 표면 속도에 반응하여 제어되도록 한 것이다.
첨부도면은 본 명세서의 각 구성부와 그 조합된 상태를 나타내고, 명세서의 설명과 함께 본 발명의 구현예를 도시하고 있으며, 본 발명의 설명에 참조되어진다.
도 1은 전형적인 냉동시스템을 사용하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보여주는 용량제어 시스템의 블록 다이어그램;
도 2는 도 1에 도시된 냉각기 제어 패널에서 사용된 마이크로프로세서의 상세한 블록다이어그램;
도 3(a)는 속도 에러 입력용 퍼지로직 멤버쉽 기능을 보여주는 그래프;
도 3(b)는 속도비 입력용 퍼지로직 멤버쉽 기능을 보여주는 그래프;
도 4(a)-(e)는 본 발명의 구현예와 관련하여 도 1과 2의 마이크로프로세서에 의하여 수행된 작동을 보여주는 플로어 차트.
[실시예]
본 발명은 원동력에 의하여 구동된 냉동시스템용 제어를 진보시킨 것이다.
본 발명은 퍼지로직 루틴과 소프트웨어를 사용하는 원동력의 속도를 자동으로 조절하기 위한 방법과 용량제어 시스템에 관한 것으로서 다른 분야에도 적용할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 구현예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도면에서 같은 도면부호는 같은 구성으로 지시되며 사용된 것이다.
일반적으로, 본 발명의 용량제어 시스템은 냉동시스템에 적용할 수 있고 도 1에 지시한 도면부호 10과 같다.
상기 냉동시스템은 원심압축기(12), 응축기(14), 팽창챔버(16), 증발기(18)를 포함하고, 이 모두는 종래의 밀폐 냉동계에 연계된 것들이다.
상기 압축기(12)에서 냉매가 압축되어지는 동시에 냉각타워(도시되지 않음)로부터의 물과 같은 냉각 매개체에 노출되어지는 응축기(14)로 보내어져 액체 냉매로 응축되어진다.
상기 액체 냉매는 증발기(18)에서 팽창챔버(16)로 지나갈 때 팽창되어진다.
상기 액체 냉매가 증발기(18)를 통과할 때, 건물의 에어 컨디셔닝 장치로 부터 순환되는 물은 냉매와 열 교환이 되며 도관(19)을 경유하고, 압축기의 흡입측으로 복귀되는 동시에 증발되어진다.
상기와 같은 방법에 있어서, 물은 빌딩을 통하는 공기 냉각장치를 통하여 순환되도록 증발기(18)에서 냉각되어진다.
냉각요구 혹은 부하의 변화에 반응하여 건물 냉각의 양을 변화시키기 위하여 압축기(12)의 용량은 냉동 루프를 통하여 냉매의 흐름율을 조정함으로서 조절되어 진다.
상기 조절을 용이하게 하기 위하여 프리로테이션 베인(PRV)으로 언급된 다수의 흡입 가이드 베인(20)이 증발기(18)에서 압축기(12)까지 증발된 냉매를 이송시키는 흡입덕트에 부착되어진다.
본 발명의 구현예에 있어서, 원심압축기(12)는 천연가스를 사용하는 내부 연소엔진과 같은 원동력에 의하여 구동된다.
그러나, 전기모터나 스팀터빈은 본 발명을 달성하는데 압축기 원동력으로 사용되어진다.
천연가스용 엔진(22)은 엔진제어패널(30)에 포함된 조속기(調速機)(28)에 의하여 조절되어진다.
냉각 시스템의 서지현상은 냉각수 온도의 급격한 변화 또는, 예를들어 응축기에서의 냉각수 흐름의 감소 혹은 물의 온도가 증가하는 것과 같은 주시스템에 대한 방해를 야기시키게 된다.
과도하게 반복되는 서지현상은 압축기의 출력축상에 넓은 범위를 갖는 변화를 줌으로써, 엔진(22)에 손상을 주게 된다.
따라서, 상기 서지 감지시스템(도시되지 않음)은 본 발명과 함께 사용될 수 있고, 상기 서지 감지시스템은 함께 출원된 08/630,842에 공표되어 있고, 본 발명의 위임자에게 위임되어 있으며, 본 발명에서 참조로 사용한다.
상기와 같이 출원된 서지 감지시스템에 있어서, 상기 서지는 연속적으로 감지되고, 만일 5분 주기로 3번 연속 서지가 발생되면 시스템이 정지되어진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 엔진(22)이 클러치(36)를 경유하여 기어셋(34)에 연결되어진다.
상기 엔진속도는 1000에서 1800RPM의 범위이고; 기어셋(34)은 전속도에서 압축기(12)에 대하여 구동 입력 3600RPM을 제공한다.
상기 엔진 제어패널(30)은 엔진(22), 클러치(36), 기어셋(34), 조속기(28), 그리고 프로그램 로직 콘트롤러(도시되지 않음), 상 모듈(도시되지 않음), 알람 디스플레이(도시되지 않음)과 같은 다른 제어요소를 보호하고, 제어의 정지 및 작동을 제공한다.
상기 엔진속도는 신호라인(38)위의 마이크로프로세서(26)에 의하여 제어되고, 이에 반응하여 조속기(28)는 설정수준의 엔진속도를 유지하기 위하여 트로틀 액튜에이터(도시되지 않음)를 조절하게 된다.
도 1에 도시한 바와 같은 본 발명의 용량제어 시스템은 냉각기 제어패널(24)의 마이크로프로세서(26)에 연결되는 다수의 센서를 포함한다.
라인(40)상의 하나의 센서 입력은 응축기(14)에서의 절대압력 PC의 신호 지시로서 압력 트랜스듀서(42)에 의하여 제공되어진다.
라인(43)상의 또 다른 센서 입력 신호는 증발기(18)에서의 절대압력 PE을 지시하는 압력 트랜스듀서(44)로부터 얻어지게 된다.
상기 압력 트랜스듀서(42,44)는 압력-전류 타입, 혹은 압력-주파수 타입 트랜스듀서를 사용할 수 있지만, 바람직하게는 압력-전압 타입 트랜스듀서를 사용한다.
상기 트랜스듀서(42,44)는 압축기(12) 흡입포트와 배출포트에 각각 위치되어 지고, 또는 압축기(12)의 배출 및 흡입 라인에는 하나만이 위치될 수 있고, 각각 위치되어 질 수 있다.
다른 관점에서 보면, 상기 트랜스듀서(42,44)는 압축기(12)의 흡입 및 배출의 압력을 감지하게 될 것이다.
라인(46)상의 3번째 마이크로프로세서 입력 신호는 PRV(20)의 흡입 가이드베인 위치를 지시한다. 상기 3번째 입력 신호는 PRV 모터(도시되지 않음)의 링케이지에 대하여 이중으로 연결된 이동 가능한 암과 와이퍼를 갖는 피드백 포텐시오메타(48)에 의하여 제공된다.
라인(50)의 네 번째 입력신호는 증발기로부터 배출된 냉각수의 온도(예들들어 잔류 냉각수 온도를 감지하도록 위치된 더미스터(52)로부터 얻어질 수 있다.
라인(54)상의 다섯 번째 입력신호는 엔진(22)의 실제 출력 속도를 지시하는 종래의 타코메타(56)에 의하여 제공된다.
라인(58)상의 여섯 번째 입력신호는 엔진(22)의 흡입 메니폴드 압력을 지시하도록 위치된 제 3 압력 트랜스듀서(60)에 의하여 제공되어진다.
상기 흡입 메니폴드 압력은 엔진의 부하를 지시하고 연속적인 베이시스(Basis)상에서 감지되어진다.
공개된 사실로서, 첫 번째에서 6번째 입력신호는 도 2에 도시한 바와 같이 냉각기 제어 패널(24)의 마이크로프로세서 보드(26)에 포함된 멀티플렉서(62)에 대한 입력 아날로그 신호이다.
상기 마이크로프로세서 보드는 도 2에 도시한 바와 같이, 아날로그 멀티플렉서 입력 신호를 마이크로프로세서(66)에 의하여 프로세싱되는 디지틀 신호를 변환시키는 아날로그-디지틀 변환기(64)를 포함한다.
상기 멀티플렉서(62)에 의한 센서 입력의 폴링(Polling)은 라인(68)상에 제공된 제어신호를 경유하여 마이크로프로세서(66)에 의하여 제어되어진다.
상기 마이크로프로세서(66)는 디지틀 엔진속도 제어신호로 유도되는 입력신호를 사용하게 되는 바, 이는 상세하게 후술되어질 것이다.
상기 디지틀 엔진 속도 제어신호는 라인(70)상의 디지틀-아날로그 변환기(72)로 제공되고, 이 제공된 신호는 상기 아날로그 엔진 속도 제어신호로 변환되는 동시에 전압-전류 변환기(74)에 입력되어진다.
상기 전압- 전류 변환기(74)는 아날로그 엔진 속도 제어신호를 현재 엔진속도 출력신호로 변환시킨다.
바람직한 상기 엔진속도 출력 전류신호는 4에서 20mA로서, 엔진의 속도를 제어하는 바, 이 제어되는 엔진의 속도는 1000에서 1800RPM 이상이다.
상기 냉각기 제어 패널(24)의 마이크로프로세서(66)의 작동을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 용량제어 시스템과 연계되는 모든 프로세싱은 상기 마이크로프로세서(66)에서 처리되어진다.
상기 냉각기 제어 패널(24)은 냉각 시스템의 다양한 단계를 제어하고 감지하기 위한 입력 및 출력을 포함하는 제어를 기반으로 하는 마이크로프로세서이다.
여기서 상기 엔진 부하 제어루틴을 설명한다.
상술한 바와 같이, 엔진 부하는 트랜스듀서(60)에 의하여 측정된 흡입 메니폴드 압력에 의하여 지시되어지고, 마이크로프로세서(66)에 입력되어진다.
상기 흡입 스트로크의 끝에서 엔진(22) 실린더 압력은 엔진(22)에 의하여 발생된 동력에 비례한다.
상기 실린더 압력은 엔진 속도에 있어 흡입 메니폴드 압력의 함수이다.
따라서, 상기 흡입 메니폴드 압력은 엔진 부하를 결정하는데 사용될 수 있다.
만일, 엔진 부하가 타코메타(56)에 의하여 측정된 속도에서 평가된 부하의 98%까지 증가하게 되면, 상기 마이크로프로세서(66)는 엔진 부하가 평가부하의 93%까지 떨어지게 될 때까지 엔진속도가 증가되도록 한 제어신호를 발생시킨다.
상기 엔진부하 제어루틴은 엔진을 과부하로부터 보호하고, 압축기 임펠러(도시되지 않음)와 엔진속도를 최소화하여 원심압축기(12)과 엔진(22)이 가능한 최고의 효율로 작동되도록 한다.
만일 엔진부하가 평가된 부하의 98%까지 증가하게 되면, PRV(20)의 열림이 방해되어진다.
만일 엔진부하가 평가된 부하의 102%까지 증가하게 되면, 상기 PRV(20)는 부하가 100%가 될 때까지 닫혀지게 된다.
다음으로 초기 작동개시 제어 루틴을 설명한다.
PRV제어 루틴이 수행된 후, 예를들어 본 발명의 대리인에 위임된 미국 특허 4,151,725에 공표되어 있는 방법에 있어서, 타코메타(56)에 의하여 지시된 바와 같이 엔진속도, 셋포인트(setpoint)의 반정도내에 잔류된 냉각수 온도를 안정화시킨다.
상기 잔류 냉각수 온도(LCHWT:the leaving chilled water temperature)의 셋포인트는 화씨 38도에서 70도 범위로 제어되어지고, 바람직한 온도는 화씨 44도이다.
엔진속도가 감소됨에 따라, PRV(20)는 감소된 임펠러 속도를 보상하며 자동적으로 열리게 되고, 엔진속도에 직접적으로 연관되어지는데, 그 이유는 엔진 출력축(32)이 압축기의 기어와 다수의 커플링, 속도 인크리져(34) 기어에 의하여 압축기 임펠러에 회전 가능하게 연결되어지기 때문이다.
만일 상기 잔류 냉각수 온도와 설정된 온도간에 편차가 0.5도 이상이면, 엔진속도감소는 PRV(20)가 0.5도 이하로 편차를 감소시킴으로써 상쇄되어 억제되어진다.
상기 방법에 있어서, 상기 PRV(20)는 요구되는 잔류 냉각수 온도를 유지하는 동시에 자동적으로 열림위치가 최대가 되어진다.
상기 초기 작동 제어 루틴은 마이크로프로세서(66)에 의하여 수행되어지고, 400RPM에서 구동되어질때까지 엔진(22)의 크랭킹과 엔진 속도 인크리져(34)의 윤활을 포함시킨다.
상기 루틴은 화씨 120도까지 냉각제 온도가 상승될때까지 엔진을 공회전시키고, 압축기(12)를 윤활시키며, 엔진클러치(36)를 작동시키는 것을 포함한다.
상기와 같은 초기 작동 루틴의 완료를 기반으로 하여 상기 냉각장치는 물을 냉각하는데 준비가 완료된다.
최적의 엔진속도, 예를들어 압축기에서 서지 현상이 일어날 정도의 속도(이하, 표면속도라 칭함)는 마이크로프로세서(66)에 저장된 3차 방정식을 사용하여 측정되어진다.
상기 3차 방정식은 상기 원심 압축기 서지 표면의 선분 방정식을 나타낸다.
상기 서지표면 근처에서 압축기(12)가 작동함으로써, 최대 압축기 효율이 얻어지게 된다.
상기 3차 방정식은 압축비, (PC-PE)/PE, PRV 포텐시오메타(48)로부터 입력되고 그것의 독립변수인 PRV위치(20)를 사용한다.
또한, 상기 방정식은 노미날(Nominal)CFM과 압축기(12)용 헤드에 의하여 결정된 임펠러의 직경, 엔진대 임펠러 샤프트 속도비, 서지를 피하기 위한 안전성 한도와 같은 독립변수가 고려된 것이고, 마이크로프로세서(66)에 미리 프로그램되어진다.
상기와 같은 구현에에서 사용된 임펠러의 직경은 10에서 12인치 사이이다.
상기 표면속도는 다음과 같은 순서의 방정식으로부터 측정될 수 있다.
상기에서 mach_no_wov는 넓게 열린 PRV(20) 위치 속도 증분 요구치이고, mach_no는 부분적으로 열린 PRV(20) 위치 속도 증분 요구치, impeller_dia는 임펠러 직경, speed_ratio는 엔진대 압축기 입력 샤프트 속도비, compr_은 압축기 기어비, accoustic_vel은 음속, prv는 측정된 PRV위치를 나타낸다.
상기 임펠러 직경, 엔진대 입력 샤프트 속도비, 압축기 기어비는 엔진 압축기 조합형과 다르고, 키패드를 경유하여 상기 마이크로프로세서(66)로 입력되어진다.
상기 음속은 찾아보기 테이블로부터 얻을 수 있고, 마이크로프로세서에 저장되어진 증발기 압력 PE의 함수이다.
상기 안전성 한도는 서지를 피하기 위하여 프로그램된 안전성 한도로서, ± 75RPM의 범위를 갖으며, 바람직한 안정성 한도는 25에서 30RPM이다.
상기 타코메타(56)에 의하여 측정된 바와 같이, 엔진속도가 표면속도의 5RPM내에 도달하면, 본 발명의 퍼지로직 알고리즘의 제어가 시작된다.
상기 퍼지로직 알고리즘은 시스템이 빠르고 쉽게 최적의 작동 효율점으로 구동되도록 엔진속도와 표면속도간의 속도편차가 제로가 되게 조절한다.
상기 잔류 냉각수 온도(LCHWT)에 대한 PRV의 제어는 PRV(20)의 넓게 열리는 날개가 적어도 90%까지 열리게 될 때까지 퍼지로직 제어 유니트와는 무관하다.
만일 상기 잔류 냉각수 온도가 잔류 냉각수 온도 설정점보다 크면, 퍼지로직 알고리즘은 무시되어지고, 엔진속도가 설정치에 도달될 때까지 천천히 증가하게 된다.
상기 퍼지로직 제어는 특허출원번호 08/630,842,의 서지감지장치, 초기 작동 제어 유니트와 엔진 부하 감지루틴는 별개의 방법으로서, 상기 루틴에 의하여 무시되어진다.
상기 퍼지로직 알고리즘은 미리 프로그램된 주기로 상기 타코메타(56)로부터실제 엔진속도를 표본으로 추출하여 주기적으로 엔진속도를 제어한다.
상기 프로그램된 주기는 1초에서 10초 사이의 범위를 갖지만, 바람직한 범위는 2초에서 5초 사이이다.
상기 각 표본 추출 주기 동안에, 상기 마이크로프로세서의 퍼지로직 알고리즘은 각 입력에 0에서 100 사이의 가중치를 지정함으로써 각 입력과 관련된 소속도를 정한다.
다음으로, 상기 퍼지로직 알고리즘은 제어시스템에 의하여 처리되게 되는 적절한 절차로 소속도를 조합하는 몇 개의 "if then" 법칙을 평가한다.
상기 퍼지로직 알고리즘은 도 3(a), (3b)에 도시한 바와 같이 이전 시간주기 속도 편차 이하로 측정된 속도편차와 동일한 속도편차ε와 속도편차율 dε를 입력으로 사용한다.
조속기(28)에 대한 엔진 속도 출력신호를 증가되도록 할 것인지 감소되도록 할 것이지를 결정하기 위하여, 3개의 조합함수가 각각 두 개의 입력용으로 정의되어진다.
상기 각 조합함수는 제로,+,- 로 주어진 입력치에 대하여 선분 형태를 결정하게 된다.
예를들면, 도 3(a)에 도시한 바와 같이, 속도 편차가 10RPM이면 +50%, 0, -50%의 조합으로 산출되어진다.
도 3(b)에 도시한 바와 같이, 표본추출당 -12.5RPM 속도 편차율은 +25%, 70% 제로, - 0%의 조합 함수를 산출한다.
도 3(a)과 도 3(b)에 도시한 조합함수는 제로에 대하여 좌우 대칭이고, 동일한 크기의 입력을 고려하였을 때 +값은 -값용 조합 정도를 반영한다.
상기 조합함수는 도 3(a)(속도편차 ε는 +/- 20)와 도 3(b)(속도편차율 dε sms +/-50)에 도시한 바와 같이, 고정된 값을 조절할 수 있도록 함으로써, 마이크로프로세서(66)에서 프로그램 가능하게 변환되어질 수 있다.
따라서, 상기 속도편차ε와 속도편차율 dε의 민감도는 낮은 민감도를 산출하는 보다 높은 값과 보다 높은 민감도를 산출하는 낮은 값으로 시스템 제어를 최적화시킬 수 있도록 수정될 수 있다.
바람직하게는, 속도편차의 고정값은 +/-20 이고, 속도편차율은 +/-50 이지만, 상기 고정값들은 +/-10 에서 +/- 50 까지 변화될 수 있다.
하기의 표는 본 발명에서 마이크로프로세서가 퍼지로직 법칙을 평가하는 방법을 나타내는 퍼지로직 진리표를 나타내고 있다.
상기 표에 나타낸 바와 같이, εN, εZ, εP,는 각각 -, 0, + 속도편차를 나타내고, dεN, dεZ, dεP는 각각 -, 0, + 속도편차율을 나타낸다.
상기 법칙 조합, (εN, dεN), (εZ, dεN), (εN, dεZ)는 엔진속도를 감소시키는데 영향을 주고, 반면에 법칩 조합 (εP, dεZ), (εP, dεP), (εZ, dεP)는 엔진속도를 증가시키는데 영향을 주게 된다.
나머지 3개로 이루어진 법칙 조합은 아무런 영향을 주지 않아 평가되지 않는다.
따라서, 총 6개의 법칙 조합은 퍼지 추론 최소/최대 방법을 사용하여 평가되어진다.
상기 방법은 최소 "fuzzy AND" 추론이 각각 6개의 법칙 조합용으로 수행되어 짐을 의미한다.
다음으로, "fuzzy OR" 추론은 엔진속도의 감소를 초래하는 3개의 법칙 조합용, 뿐만아니라 엔진속도의 증가를 초래하는 3개의 법칙 조합용으로 검출된 두개의 최대값을 사용하여 수행되어진다.
상기 두 개의 최대값은 단일출력 결정으로 조합되는 것이 필요한데, 예를들어, 두 개의 최대값이 "de-fuzzified" 되는 것이 필요하다.
디-퍼지케이션의 중심 방법은 적용에 필요한 요구치보다 더욱 철저하게 계산하고, 단일원소 접근법을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 단일원소 접근법에 있어서, 단일출력 결정은 증가 최대값으로부터 감소최대값을 추출하여 나타난다.
만일, 결과치가 0 이상이면, 디지틀-아날로그 변환기(72) 출력값이 최대 허용치와 결과치의 퍼센트를 곱함으로써 증가될 것이고, 바람직한 출력값은 20RPM 또는 132번의 디지틀-아날로그 변환으로서, 고정된 값이거나 프로그램되어진 값이다.
상기 계산된 결과치는 어느 곳에서든지 -100(최대 디지틀-아날로그변환기(72)의 감소)에서 100(최대 디지틀-아날로그 변환기(72)의 증가) 사이의 범위가 될 수 있다.
상기 디지틀-아날로그 변환기(72)는 바람직하게는 12비트 또는 212(4,095)번을 변환하는 변환기로서, 한 번 변환은 0.152 엔진RPM(20RPM/132번)과 같다.
본 발명의 피지 추론은 다음의 진리표에 도시한 바와 같이 실시예로서 보다 명확하게 설명될 것이다.
상기 표에 나타낸 바와 같이, εZ(50)에 지시된 소속도(degree of membership)는 최소 퍼지 추론(예를들면, 퍼지 AND 루틴)을 수행함으로써, dεN(25)에 대한 소속도와 조합되어진다.
상기 퍼지 AND 루틴은 첫 번째 감소 기여비 d1로 지시된 최소값 25로 나타난다.
상기와 같은 퍼지 AND 루틴은 각각의 값이 0 이 되도록 두 번째, 세 번째, 감소 기여비 d2와 d3에 적용되고, 뿐만아니라 첫번째, 두 번째, 세 번째 증가 기여비인 i1, i2, i3값을 얻을 수 있도록 한다.
상기 최소 퍼지 추론 후에, 최대 퍼지 추론은 예들들어, 퍼지 OR 루틴이 d1,d2, d3에 또는 MAX(25,0,0)에 적용되어지고, 디지틀-아날로그 변환기 감소 기여비 d로서 지정된 최대값 25를 산출한다.
상기와 같은 최대 퍼지 추론은 d1,d2, d3, 또는 MAX(50,0,0) 증가시키도록 적용되어지고, 는 MAX(25,0,0)에 적용되어지고, 디지틀-아날로그 변환기 증가 기여비 i로서 지정된 최대값 50을 산출한다.
상기 퍼지로직 루틴의 다음 단계는 결과치인 디지틀-아날로그 변환기 감소 및 증가 기여비 d와 i를 "de-fuzzify" 또는 조합하는 단계이다.
상기 디-퍼지피케이션의 중심 방법은 퍼지로직 분야에서 잘 알려진 기술로서, 단일출력을 달성하는데 사용되어질 수 있다.
상기 퍼지로직 분야에서, 단일원소 접근법은 25로 산출된 결과치인 디지틀-아날로그 변환기 증가 기여비 i로부터 결과치인 디지틀-아날로그 변환기 감소 기여비 d를 추출한다.
상기 디지틀-아날로그 변환기 감소 기여비 d가 + 값이면, 디지틀-아날로그 변환기 출력값은 고정되거나 프로그램된 최대 허용치의 25%까지 증가되어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서, 디지틀-아날로그 변환기(72)의 최대 허용치는 132번의 디지틀-아날로그 변환 횟수(0.152 엔진 RPM으로 지정된 횟수) 또는 대략 20RPM이다. 따라서, 20RPM의 25% 증가는 5RPM과 같다.
만일 단일원소 접근법이 -값으로 산출되어지면, 상기 디지틀-아날로그 변환기(72) 출력은 상술한 + 값에서와 같은 방법으로 감소되어진다.
따라서, 단일원소 접근법에 의하여 계산된 결과치는 -100 또는 최대 디지틀 아날로그 변환기 감소에서, 100 또는 최대 디지틀-아날로그 변환기 증가까지의 범위가 될 수 있다.
만일 전술된 다른 제어루틴, 예를들면 PRV 제어루틴이 엔진속도가 증가되도록 요구하면, 퍼지로직 루틴은 상기 상태가 만족되어질때까지 무시되어진다.
다음으로 상기 엔진속도는 엔진 편차가 5RPM이거나, 그 이하가 될 때까지 감소되고, 동시에 퍼지로직 루틴은 다시 한 번 제어를 시작하게 된다.
냉각기 제어 패널(24)의 마이크로프로세서(66)와 같은 계산수단을 상세히 설명하면 도 4의 플로어 챠트에 도시한 바와 같이 퍼지로직 루틴의 작동에 관한 함수를 수행하기 위하여 요구된다.
상기 마이크로프로세서(66)는 응축기(14), 증발기(18)에서의 절대압력 PCPE,입력 신호들, PRV(20)위치, 잔여 냉각수 온도(LCHWT), 실제 엔진속도, 엔진(22)의 흡기 메니폴드 압력들을 받아들인다.
상기 퍼지로직 루틴은 시작블록(76)을 시작으로 하여, 사이클 타이머(CYCLE_TMR)가 0과 동일한 지를 판단하는 기능블럭(78)으로 진행된다.
상기 사이클 타이머는 사이클 주기를 세는 카운터이고, 사이클 타이머가 0과 같으면 퍼지로직 루틴 알고리즘이 시작된다.
만일, 사이클 타이머가 0으로 세어지지 않으면 퍼지로직 루틴은 빠져나가게 된다.
반면에 상기 사이클 타이머가 사이클 주기와 같게 설정되어지면, 상술한 바와 같이 2초에서 5초 사이의 간격으로 설정되어진다.
속도편차(ERROR)는 표면속도(SURFACE_SP)와 안전성한도(SURGE_MARGIN)를 합친 값으로 부터 실제 엔진속도(FB_MACH_SP)를 빼서 얻어진 값과 동일하게 설정된다.
만일, 재고정율(RATE_RESET)이 기능블럭(82)에서 "true"로 판단되면, 이전 속도 편차(ERROR_PREV)은 현재 속도편차(ERROR)과 동일하게 설정되고, 재고정율은 블록(84)에서 "false"로 설정된다.
이전의 퍼지 로직 실행으로부터 보유되어진 속도편차율이 현재 속도 편차율보다 많이 차이가 나기 때문에 상기 재고정율(RATE_RESET)은 루틴을 통하여 현재 속도 편차율까지 이전속도 편차율 재고정시킴으로써, 속도 편차율을 재고정시킨다.
상기 재고정율이 "true" 또는 "false" 인지에 상관없이 현재 속도율(RATE)은 현재 속도 편차(ERROR)에서 이전속도 편차(ERROR_PREV)을 뺀 값으로 설정되고, 현재 속도편차는 블록(86)에서 이전 속도 편차와 같게 설정된다.
다음으로, 루틴은 속도 편차가 +/- 4RPM 범위의 사이인지, 아닌지를 결정하는 기능블럭(88)을 실시한다.
만일, 속도편차(ERROR)가 상기 범위내이면, 속도편차는 블록(90)에서 0과 같게 설정되고, 반면에 기능 블록(92)는 속도 편차가 -20RPM이하인지 아닌지의 결정을 실행한다.
만일, 속도편차가 -20RPM 이하이면, - 속도편차((εN)ERROR_NEG)는 100과 같게 설정되고, 0 속도편차((εZ)ERROR_ZER)와 + 속도편차((εP)ERROR_POS)는 블록(94)에서 0과 같게 설정되어 서브루틴 B가 실행되고, 반면에 -20RPM이면 서브루틴 A가 실행되어진다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이, 서브 루틴 A는 블럭(96)에서 속도편차가 0 이하, 즉 - 인지를 결정함으로써 시작된다.
만일, 속도편차가 - 이면, 블록(98)에서 - 속도편차(ERROR_NEG)는 속도편차의 -5배와 같게 설정되고, 0 속도편차(ERROR_ZER)는 100에서 -속도편차(ERROR_NEG)값을 뺀 값으로설정되며, + 속도편차(ERROR_POS)는 0으로 설정되어진다.
다음으로 서브루틴 B가 실행되는 바, 만일 속도편차(ERROR)가 0 이하가 아니면, 기능 블록(100)은 속도편차가 20보다 큰 가를 결정한다.
만일 20보다 크다면, 블럭(102)에서 - 속도편차(ERROR_NEG)와 0 속도편차(ERROR_ZER)은 0으로 설정되고, + 속도편차(ERROR_POS)는 100으로 설정되어 서브루틴 B가 실행되고, 20보다 크지 않다면 블록(104)가 실행된다.
상기 블록(104)에서는 -속도편차(ERROR_NEG)는 0과 같게 설정되고, + 속도편차(ERROR_POS)는 속도편차(ERROR)의 5배로 설정되며, 0 속도 편차(ERROR_ZER)는 100에서 - 속도편차(ERROR_POS)를 뺀 값으로 설정된다.
상기 서브 루틴 B에서, 만일 속도편차율(RATE)이 기능블럭(106)에서 -50보다 작으면, 기능블럭(108)에서 - 속도 편차율(RATE_NEG)은 100으로 설정되고, 0과 +속도 편차율(RATE_ZER, RATE_POS)은 0으로 설정되어 서브루틴 C가 실행되고, 반면에 -50 이상이면 기능블럭(110)이 실행된다.
만일 속도편차율(RATE)이 기능블럭(110)에서 0 이하로 판단되면, 블록(112)에서 - 속도편차율(RATE_NEG)은 속도편차율(RATE)의 -2배로 설정되고, 0 속도편차 율은 100에서 - 속도편차율을 뺀 값이 되며, + 속도편차율은 0으로 설정되어, 서브루틴 C가 실행되고, 반면에 0 이상이면, 기능블럭(114)가 실행되어진다.
상기 기능블럭(114)에서, 속도편차율(RATE)이 50 이상이면, 블록(116)에서 -와 0 속도편차율(RATE_NEG,RATE_ZER)은 0으로 설정되고, + 속도편차율(RATE_POS)은 100으로 설정되어 서브루틴 C가 실행되고, 반면에 50 이하이면 블록(118)이 실행된다.
상기 블록(118)에서, - 속도 편차율(RATE_NEG)는 0으로 설정되고, + 속도편차율(RATE_POS)은 속도편차율(RATE)의 두 배로 설정되며, 0 속도편차율(RATE_ZER)은 100에서 + 속도편차율(RATE_POS)을 뺀 값으로 설정되어 서브루틴 C가 실행된다.
도 4(c)에 도시한 바와 같이, 서브루틴 C는 최소 퍼지 감소를 추출하는 기술을 나타내는 바, 기능블럭(120)에서 시작된다.
기능블럭(120)에서는 - 속도편차율(RATE_NEG)이 -속도편차(ERROR_NEG)보다 작거나 같은지를 판단한다.
만일, - 속도편차율(RATE_NEG)이 -속도편차(ERROR_NEG)보다 작거나 같으며, 블록 122에서 감소 기여비(DECR_SP)는 - 속도편차율(RATE_NEG) 예를들면 최소값과 같게 설정되고, 반면에 감소 기여비(DECR_SP)가 블록(124)에서-속도편차(ERROR_NEG)와 동일하게 설정된다.
상기 상태에서 감소 기여비(DECR_SP)는 첫 번째 감소기여비 d1과 같다.
상기 블록(126)에서, 만일 - 속도편차율(RATE_NEG)이 0 속도편차(RATE_ZER)보다 작거나 같으면, 더미 변수(TEMP)는 블록(128)에서 - 속도편차율(RATE_NEG)과 동일하게 설정되고, 그렇지 않다면 블록(130)에서 더미 변수(TEMP)가 0 속도편차(RATE_ZER)와 같게 설정된다.
상기 상태에서 더미변수(TEMP)는 두 번째 감소 기여비 d2를 나타낸다.
상기 기능블록(132)에서, 만일 감소기여비(DECR_SP)가 더미변수보다 작으면, 감소기여비(DECR_SP)는 블록(134)에서 더미변수(TEMP)와 같게 설정되어진다.
상기 작동은 첫 번째와 두 번째 감소 기여비 d1, d2사이의 최대 감소 기여비를 검출하는 것과 같다.
상기 블록 136에서, 만일 0 속도 편차율(RATE_ZER)이 - 속도편차(ERROR_NEG)보다 같거나 작으면, 더미변수(TEMP)는 블록(138)에서 0 속도 편차율(RATE_ZER)과 같게 설정되고, 그렇지 않으면 상기 더미변수는 블럭(140)에서 - 속도편차(ERROR_NEG)와 같게 설정된다. 다음으로 서브루틴 D가 실행된다. 상기 더미변수(TEMP)는 3번째 감소기여비 d3를 나타낸다.
도 4(d)에 도시한 바와 같이, 서브루틴 D는 첫 번째와 두 번째 감소 기여비 d1,d2사이의 최대 감소기여비를 나타내는 감소기여비(DECR_SP)를 결정함으로써 기능블럭(142)를 시작하는 바, 이 감소기여비(DECR_SP)는 세 번째 감소 기여비 d3를 나타내는 더미 변수(TEMP)보다 작다.
만일, 상기 감소기여비(DECR_SP)가 더미변수(TEMP)보다 작으면, 감소기여비(DECR_SP)는 블록(144)에서 더미변수(TEMP)와 같게 설정된다.
상기 실행작동 후, 최대 감소 기여비가 결정되어지고, 감소기여비(DECR_SP)로서 저장되어진다.
도 4(d)에 도시한 바와 같이, 기능블럭(146)에서 시작하는 서브루틴 D의 잔여 단계는 최소 퍼지 증가 추론 기술을 나타내고, 0 속도편차율(RATE_ZER)이 + 속도 편차(ERROR_POS)와 같거나 작은가를 결정한다.
만일, 0 속도편차율(RATE_ZER)이 + 속도 편차(ERROR_POS)와 같거나 작으면, 증가 기여비(INCR_SP)는 블록(148)에서 0속도 편차율(RATE_ZER) 예를들어 최소값과 같게 설정되고, 그렇치 않으면 증가 기여비(INCR_SP)는 블럭(150)에서 + 속도편차(ERROR_POS)와 같게 설정된다.
이때 상기 증가 기여비(INCR_SP)는 첫 번째 증가 기여비 i1와 같게 된다.
블록 152에서, 만일 + 속도편차율(RATE_POS)이 0 속도편차(ERROR_ZER)보다 작거나 같다면, 더미 변수(TEMP)는 블록(154)에서 + 속도편차율(RATE_POS)과 같게 설정되고, 그렇지 않다면 더미변수(TEMP)는 블럭(156)에서 0 속도편차(ERROR_ZER)과 동일하게 설정된다. 이때, 상기 더미변수(TEMP)는 두 번째 증가 기여비 i2를 나타낸다.
상기 블록(158)에서, 증가 기여비(INCR_SP)가 더미변수(TEMP)보다 작으면, 증가 기여비(INCR_SP)는 블록(160)에서 더비변수(TEMP)과 같게 되어진다.
이 작동실행는 첫 번째와 두 번째 증가 기여비 i1,i2사이에서 검출된 최대 증가 기여비에 상당한다.
기능 블록(162)에 있어서, 만일 + 속도편차율(RATE_POS)이 + 속도편차(ERROR_POS)보다 작거나 같으면, 블럭(164)에서 더미변수(TEMP)는 + 속도 편차율(RATE_POS)과 같게 설정되어, 서브루틴 F가 실행되고, 반면에 그렇지 않다면 서브루틴 E가 실행되어진다.
도 4(e)에 도시한 바와 같이, 상기 서브 루틴 F는 무시되는 블록(166)을 제외하면 서브루틴 E와 같다.
블록(166)에서, 더미변수(TEMP)는 +속도편차(ERROR_POS)와 같게 설정되고, 세 번째 증가 기여비 i3로 나타낸다.
도 4(e)에 도시한 바와 같이, 기능블럭(168)은 첫 번째와 두 번째 증가 기여비 i,i간의 최대 증가 기여비를 나타내는 증가 기여비(INCR_SP)가 더미변수(TEMP)보다 작은지를 결정하고, 이 증가 기여비(INCR_SP)는 3번째 증가 기여비 i3를 나타낸다.
만일, 상기 증가 기여비(INCR_SP)가 더미변수(TEMP)보다 작으면, 증가 기여비(INCR_SP)는 블록(170)에서 더미변수(TEMP)와 같게 설정된다.
상기 실행작동후 최대 증가 기여비 i는 결정완료되고, 마이크로프로세서(66)애 증가기여비(INCR_SP)로서 저장되어진다.
서브루틴 E의 블록 172에서 더미블럭(TEMP)은 최대 증가 기여비(INCR-SP)와 최대 감소 기여비(DECR_SP)간의 차이와 같게 설정된다.
상기 실행작동은 상술한 디-퍼지피케이션의 단일원소 접근법에 상응한다.
다음으로 블록(174)에서 디지틀-아날로그변환기 기여비(DAC_TARGET)가 이전의 저장된 디지틀-아날로그 변환기 기여비(DAC_TARGET)와 수량(TEMP*132)/100을 곱한 값으로 설정된다.
다음으로 루틴은 블록(176)을 재시작시킨다.
상기 디지틀-아날로그 변환기(72)는 전압-전류 변환기(74)에서의 전류 형태를 엔진속도 신호로 변환된 디지틀-아날로그 변환기 기여비 신호(DAC_TARGET)를 갖고, 이 신호는 엔진제어 패널(30)의 조속기(28)에 공급되어진다.
상기 조속기(28)는 가능한한 빠르고 부드럽게 표면속도와 같아지도록 엔진속도신호를 엔진(22)의 속도를 제어하는 트로틀 제어신호로 변환시킨다,
따라서, 본 발명의 목적은 냉각기 에너지 소비가 최소로 실현시키기 위하여 원동력 속도가 갱신된 표면속도에 반응하여 자동적으로 조절되도록 한 냉동 시스템용 용량제어 시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 PRV 위치 신호와, 콘덴서, 증발기, 흡입 메니폴드 의 압력신호, 엔진 속도신호의 연속적인 측정으로부터 엔진의 표면속도를 측정할 수 있고, 또한 측정된 표면속도로부터 안전성 한도 범위에 해당하는 엔진 속도로 설정되도록 한 마이크로프로세서를 포함하는 냉동시스템용 용량제어 시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 PRV 위치 신호와, 콘덴서, 증발기, 흡입 메니폴드의 압력신호, 엔진 속도신호의 연속적인 측정으로부터 엔진의 표면속도를 측정할 수 있고, 상기 표면속도로부터 엔진속도 신호를 추출함으로써 엔진속도 에러를 측정할 수 있으며, 제어패널의 마이크로프로세서내에 포함된 퍼지로직 소프트웨어 루틴을 사용함으로써 엔진속도에러가 제로가 되도록 한 마이크로프로세서를 포함하는 냉동시스템용 용량제어 시스템을 제공하고자 한 것이다.
본 발명의 부가적인 목적과 장점은 본 발명의 실시예 또는 상세한 설명에 의하여 명확하게 될 것이며, 청구범위에 지적한 구성요소와 그 조합에 의하여 실현될 수 있게 된다.
여기서 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 밀폐된 냉동 회로에 연결된 압축기, 응축기, 증발기으로 구성되어진 냉동시스템용 용량제어 시스템을 포함하는 바, 상기 압축기는 다수의 조절 가능한 흡입 가이드 베인과 압축기를 구동하도록 연결된 원동력을 갖는다.
상기 제어 시스템은 제 1신호를 전달하기 위하여 응축기 압력을 감지하는 제 1 트랜스듀서와; 제 2 신호를 전달하기 위하여 증발기 압력을 감지하는 제 2 트랜스듀서와; 제 3 신호를 전달하기 위하여 흡입 가이드 베인의 위치를 감지하는 제 3 트랜스듀서와; 제 4 신호를 전달하기 위하여 엔진의 속도를 감지하는 제 4 트랜스듀서와; 제 5 신호를 전달하기 위하여 증발기로부터 배출된 냉각수의 온도를 감지하는 제 5 트랜스듀서와; 제 6 신호를 감지하기 위하여 원동력의 부하를 감지하는제 6 트랜스듀서와; 압축기의 표면속도를 연속적으로 측정할 수 있고, 퍼지로직 알고리즘을 사용하여 측정된 압축기 표면속도와 동일하게 실제 엔진 구동속도를 제어할 수 있도록 상기 제 1 에서 제 6 신호에 반응하는 마이크로프로세서로 구성되어지고, 상기 원동력은 내부 연소엔진, 전기모터, 스팀 터빈중의 하나로 구성되어진다.
전술한 내용과 후술될 상세한 설명은 바람직한 구현예이고, 청구범위내에서 제한되지 않는다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명은 엔진의 속도 편차가 0까지 되도록 퍼지로 직 알고리즘에 의하여 처리된 다수의 냉각기 입력치를 사용한다.
따라서, 엔진과 냉각기 시스템은 종래의 용량제어 시스템에 비하여 반응시간이 향상된 최대 효율 작동점에서 작동되도록 제어되어진다.
본 발명의 또 다른 구현예는 본 발명의 명세서 내용과 실시예를 고려하여 당 분야의 통상의 지식을 가진이가 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
다음의 청구범위는 본 발명의 정신과 범위는 단지 바람직한 구현예로서 고려된 명세서의 내용과 실시예를 의미한다.

Claims (14)

  1. 밀폐된 냉동 회로에 연결된 증발기, 응축기, 압축기와, 이 압축기에 포함되는 다수의 조절 가능한 흡입 가이드 베인과, 압축기를 구동하도록 연결된 원동력을 갖는 냉동시스템용 용량제어 시스템에 있어서:
    상기 용량제어 시스템은 제 1신호를 전달하기 위하여 응축기 압력을 감지하는 제 1 트랜스듀서와; 제 2 신호를 전달하기 위하여 증발기 압력을 감지하는 제 2 트랜스듀서와; 제 3 신호를 전달하기 위하여 흡입 가이드 베인의 위치를 감지하는 제 3 트랜스듀서와; 제 4 신호를 전달하기 위하여 엔진의 속도를 감지하는 제 4 트랜스듀서와; 제 5 신호를 전달하기 위하여 증발기로부터 배출된 냉각수의 온도를 감지하는 제 5 트랜스듀서와; 제 6신호를 감지하기 위하여 원동력의 부하를 감지하는 제 6 트랜스듀서와; 압축기의 표면속도를 연속적으로 측정할 수 있고, 퍼지로직 알고리즘을 사용하여 측정된 압축기 표면속도와 동일하게 실제 엔진 구동속도를 제어할 수 있도록 상기 제 1에서 제 6신호에 반응하는 마이크로프로세서로 구성되어지고, 상기 원동력은 내부 연소엔진, 전기모터, 스팀 터빈중의 하나로 구성되어진 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 원동력의 압축비와 상기 제 1 신호에서 제 3 신호를 사용함으로써, 표면속도를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 퍼지로직 알고리즘으로 마이크로프로세서가 원동력의 실제 속도가 표면속도의 미리 설정된 RPM 안에 속하는 시기를 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 원동력의 실제속도와 속도편차를 유도하는 표면속도간의 차이를 연속적으로 측정하는 퍼지로직 알고리즘을 사용하고, 속도편차를 0이 될 때까지 구동하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 퍼지로직 알고리즘을 사용하여, 상기 마이크로프로세서는 현재 측정된 속도 편차로부터 이전 속도편차를 추출함으로써 입력 속도편차율을 측정하고, 소속함수를 사용하여 원동력의 속도를 증가되도록 하거나, 감소되도록 결정할 수 있도록 상기 이전 속도와 현재 속도편차 측정용으로 다수의 소속함수를 산출하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 퍼지로직 알고리즘을 사용하는 상기 마이크로프로세서는 다수의 원동력 속도 감소 기여비와 다수의 원동력 속도 증가 기여비를 산출하는 소속함수를 측정하기 위하여 0에서 100 사이의 가중치를 지정함으로써, 각각 속도편차율과 속도편차와 관련된 소속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 퍼지로직 알고리즘을 사용하여 상기 마이크로프로세서는 소속함수용 최소 퍼지 AND 추론을 실행하고, 원동력 속도 증가 기여비를 산출시키는 소속함수용 첫 번째 최대값과 원동력 속도 감소 기여비를 산출시키는 소속함수용 두 번째 최대값을 측정하기 위한 퍼지 OR추론을 실행시키며, 상기 단일 원동력 속도 제어 신호를 유발시키는 제 2 최대값으로부터 제 1 최대값을 추출하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 시스템.
  8. 밀폐된 냉동 회로에 연결된 증발기, 응축기, 압축기와, 이 압축기에 포함되는 다수의 조절 가능한 흡입 가이드 베인과, 압축기를 구동하도록 연결된 내부연소엔진, 전기모터, 스팀터빈중의 하나인 원동력을 갖는 냉동시스템의 용량을 제어하는 방법에 있어서,
    상기 방법의 단계는:
    응축기의 압력을 나타내는 첫 번째 신호를 산출하는 단계와;
    증발기의 압력을 나타내는 두 번째 신호를 산출하는 단계와;
    입력 가이드 베인의 위치를 나타내는 3번째 신호를 산출하는 단계와;
    원동력 속도를 나타내는 4번째 신호를 산출하는 단계와;
    증발기로부터 배출된 냉각수의 온도를 나타내는 5번째 신호를 산출하는 단계와;
    원동력의 부하를 나타내는 6번째 신호를 산출하는 단계와;
    원동력의 표면속도를 연속적으로 측정하기 위하여 첫 번째 신호에서 6번째 신호에 걸쳐 반응하는 제어신호를 산출하는 단계와;
    퍼지로직 알고리즘을 사용하여 상기 측정된 표면속도에 대한 원동력 속도를 제어하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 산출하는 단계는 원동력의 압축비와 상기 첫 번째 신호와 3번째 신호를 사용함으로써, 표면속도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어하는 단계는 표면속도가 미리설정된 RPM내 일때, 원동력을 제어하기 위한 퍼지로직 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어하는 단계는 속도편차를 유발하는 표면속도와 원동력의 실제속도간의 차이를 연속적으로 측정하고, 상기 속도편차가 0이 될 때까지 유도하는 퍼지로직 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어하는 단계는 측정된 현재 속도 편차로부터 측정된 이전 속도를 추출함으로써, 입력 속도편차를 측정하는 퍼지로직 알고리즘을 사용하고, 이전속도와 현재속도 편차율용으로 다수의 소속함수를 산출하며, 원동력의 속도를 소속함수를 사용하여 증가시킬 것인지 감소시킬 것인지를 결정하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어하는 단계는 측정된 속도편차와 속도편차율, 다수의 원동력 속도 감소 기여비와 다수의 원동력 속도 증가 기여비를 제공하는 다수의 소속함수에 대하여 0에서 100사이의 가중치를 할당함으로써, 측정된 속도편차와 속도편차율과 관련된 소속도를 결정하는 퍼지로직 알고리즘의 사용 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 소속함수용 최소 퍼지 AND 추론을 수행하고, 원동력 속도 증가 기여비를 제공하는 소속함수용 첫 번째 최대값과 원동력 속도 감소 기여비를 제공하는 소속함수용 두 번째 최대값을 측정하기 위한 퍼지 OR 추론을 수행하며, 단일 원동력 속도 제어 신호를 산출하는 상기 두 번째 최대값으로부터 첫 번째 최대값을 추출해 내는 퍼지로직 알고리즘의 사용 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼지 로직을 이용한 원심 냉각기의 용량 제어 방법.
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