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CN101539151A | 2009-09-23 |
权利要求书 [权利要求 1] 一种控制空调器电子膨胀阀的方法, 其特征在于, 所述方法包括: 压缩机运行, 获取压缩机的实吋运行频率、 实吋排气温度及实吋室外 环境温度; 根据已知的、 目标排气温度与压缩机运行频率的对应关系获取与所述 实吋运行频率对应的目标排气温度, 作为第一目标排气温度; 将所述第一目标排气温度与设定补偿温度之和作为第二目标排气温度 ; 所述设定补偿温度根据所述实吋室外环境温度确定; 以所述实吋排气温度与所述第二目标排气温度的差值作为偏差, 基于 所述偏差对电子膨胀阀的幵度进行 PID控制。 [权利要求 2] 根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述设定补偿温度是预先 存储并调用的、 与所述实吋室外环境温度相对应的补偿温度。 [权利要求 3] 根据权利要求 2所述的方法, 其特征在于, 所述设定补偿温度通过下 述方法调用: 将所述实吋室外环境温度与预先存储的室外温度范围作比较, 判断所 述实吋室外环境所属的室外温度范围; 根据预先存储的、 与室外温度 范围一一对应的多个补偿温度中査找与所述实吋室外环境温度所属的 室外温度范围相对应的补偿温度, 作为所述设定补偿温度, 并调用。 [权利要求 4] 根据权利要求 3所述的方法, 其特征在于, 在所述将所述第一目标排 气温度与设定补偿温度之和作为第二目标排气温度之后, 还包括: 判断所述第二目标排气温度是否发生了变化; 若所述第二目标排气温度未发生变化, 直接执行所述以所述实吋排气 温度与所述第二目标排气温度的差值作为偏差、 基于所述偏差对电子 膨胀阀的幵度进行 PID控制的过程; 若所述第二目标排气温度发生变化, 在执行所述以所述实吋排气温度 与所述第二目标排气温度的差值作为偏差、 基于所述偏差对电子膨胀 阀的幵度进行 PID控制的过程的同吋, 从判定所述第二目标排气温度 发生变化幵始计吋, 并从下次所述第二目标排气温度发生变化吋重新 计吋, 在计吋吋间未达到设定吋间的过程中, 保持所述设定补偿温度 不变; 在计吋吋间达到所述设定吋间之后、 未重新计吋之前, 判断所 述实吋室外环境温度与幵始计吋吋相比是否发生了变化; 若发生了变 化, 重新根据所述实吋室外环境温度确定所述设定补偿温度, 若未发 生变化, 保持所述设定补偿温度不变。 [权利要求 5] 根据权利要求 1至 4中任一项所述的方法, 其特征在于, 在获取所述实 吋运行频率、 所述实吋排气温度及所述实吋室外环境温度之后、 执行 所述 PID控制之前, 还包括: 将所述实吋运行频率与第一设定频率作比较; 若所述实吋运行频率不小于所述第一设定频率, 根据第一设定规则获 取 PID算法的积分系数; 若所述实吋运行频率小于所述第一设定频率 , 执行下述的处理过程: 制冷运行工况下, 将所述实吋室外环境温度与第一设定外环温作比较 , 若所述实吋室外环境温度小于所述第一设定外环温, 根据第一设定 基础积分系数和第二设定规则获取 PID算法的积分系数; 若所述实吋 室外环境温度不小于所述第一设定外环温, 根据第二设定基础积分系 数和所述第二设定规则获取 PID算法的积分; 根据所述第一设定规则 获取的 PID算法的积分系数不小于根据所述第二设定规则获取的 PID 算法的积分系数, 所述第一设定基础积分系数大于所述第二设定基础 积分系数; 制热运行工况下, 将所述实吋室外环境温度与第二设定外环温作比较 , 若所述实吋室外环境温度大于所述第二设定外环温, 根据第三设定 基础积分系数和第三设定规则获取 PID算法的积分系数; 若所述实吋 室外环境温度不大于所述第二设定外环温, 根据第四设定基础积分系 数和所述第三设定规则获取 PID算法的积分系数; 根据所述第一设定 规则获取的 PID算法的积分系数不小于根据所述第三设定规则获取的 PID算法的积分系数, 所述第三设定基础积分系数大于所述第四设定 基础积分系数; 将根据所述第一设定规则或所述第二设定规则或所述第三设定规则获 取的积分系数作为所述 PID控制中 PID算法的积分系数, 执行所述 PID 控制。 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 所述第一设定规则为: 积 分系数为第五设定积分系数; 所述根据第一设定规则获取 PID算法的积分系数具体为: 将所述 PID 算法的积分系数赋值为所述第五设定积分系数。 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 在根据所述第一设定规则 获取 PID算法的积分系数之后, 还包括: 根据积分系数与比例系数的 第一对应关系获取与根据所述第一设定规则获取的 PID算法的积分系 数对应的比例系数; 且所述 PID控制中 PID算法的比例系数为根据所 述积分系数与比例系数的第一对应关系获取的、 与根据所述第一设定 规则获取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 根据权利要求 6所述的方法, 其特征在于, 所述第一对应关系为: 积 分系数为所述第五设定积分系数, 比例系数为第一设定比例系数。 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 所述第二设定规则包括: 所述实吋室外环境温度小于所述第一设定外环温、 且所述实吋运行频 率小于第二设定频率吋, 积分系数为所述第一设定基础积分系数; 所述实吋室外环境温度小于所述第一设定外环温、 且所述实吋运行频 率不小于所述第二设定频率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频率 ) *2+第一设定基础积分系数; 所述实吋室外环境温度不小于所述第一设定外环温、 且所述实吋运行 频率小于所述第二设定频率吋, 积分系数为所述第二设定基础积分系 数; 所述实吋室外环境温度不小于所述第一设定外环温、 且所述实吋运行 频率不小于所述第二设定频率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频 率) *2+第二设定基础积分系数; 所述第二设定频率小于所述第一设定频率, f为所述实吋运行频率。 根据权利要求 9所述的方法, 其特征在于, 在根据所述第二设定规则 获取 PID算法的积分系数之后, 还包括: 根据积分系数与比例系数的 第二对应关系获取与根据所述第二设定规则获取的 PID算法的积分系 数对应的比例系数; 且所述 PID控制中 PID算法的比例系数为根据所 述积分系数与比例系数的第二对应关系获取的、 与根据所述第二设定 规则获取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 根据权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述第二对应关系为: 若 积分系数不小于第六设定积分系数, 比例系数为第二设定比例系数; 若积分系数小于所述第六设定积分系数, 比例系数为第三设定比例系 数; 所述第二设定比例系数大于所述第三设定比例系数。 根据权利要求 5所述的方法, 其特征在于, 所述第三设定规则包括: 所述实吋室外环境温度大于所述第二设定外环温、 且所述实吋运行频 率小于第二设定频率吋, 积分系数为所述第三设定基础积分系数; 所述实吋室外环境温度大于所述第二设定外环温、 且所述实吋运行频 率不小于所述第二设定频率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频率 ) *1+第三设定基础积分系数; 所述实吋室外环境温度不大于所述第二设定外环温、 且所述实吋运行 频率小于所述第二设定频率吋, 积分系数为所述第四设定基础积分系 数; 所述实吋室外环境温度不大于所述第二设定外环温、 且所述实吋运行 频率不小于所述第二设定频率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频 率) *1+第四设定基础积分系数; 所述第二设定频率小于所述第一设定频率, f为所述实吋运行频率。 根据权利要求 12所述的方法, 其特征在于, 在根据所述第三设定规则 获取 PID算法的积分系数之后, 还包括: 根据积分系数与比例系数的 第三对应关系获取与根据所述第三设定规则获取的 PID算法的积分系 数对应的比例系数; 且所述 PID控制中 PID算法的比例系数为根据所 述积分系数与比例系数的第三对应关系获取的、 与根据所述第三设定 规则获取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 [权利要求 14] 根据权利要求 13所述的方法, 其特征在于, 所述第三对应关系为: 若 积分系数不小于第七设定积分系数, 比例系数为第四设定比例系数; 若积分系数小于所述第七设定积分系数, 比例系数为第五设定比例系 数; 所述第四设定比例系数大于所述第五设定比例系数。 |
[0001] 本发明属于空气调节技术领域, 具体地说, 是涉及空调器的调节, 更具体地说
, 是涉及控制空调器电子膨胀阀的方法。
背景技术
[0002] 电子膨胀阀作为一种新型的控制元件, 广泛应用在空调冷媒循环系统中。 通过 对电子膨胀阀的幵度进行调节, 调节系统中的冷媒循环量, 能够满足空调运行 性能要求。 因此, 如何对电子膨胀阀进行有效控制, 是衡量空调系统能效比的 关键。
[0003] 现有技术中, 可以采用 PID算法对电子膨胀阀的幵度进行控制。 具体来说, 是 以压缩机的实际排气温度与目标排气温度的差 值作为偏差, 基于该偏差进行 PID 运算, 实现对电子膨胀阀幵度的调节控制, 且可使阀的控制更加迅速, 对外界 变化的跟随性提高。
[0004] 现有 PID调阀控制中, 目标排气温度仅仅根据压缩机运行频率来确定 , 在室外 环境温度变化吋, 目标排气温度不够精确, 导致电子膨胀阀幵度调节不准确, 影响系统能效比的提升。 另一方面, PID调阀控制中的 PID参数值固定不变, 使 得阀幵度的调节不能适应不同类型的空调及不 同运行工况的变化, 阀幵度调节 不够精确, 难以达到理想的空调冷媒循环系统的能效比。
技术问题
[0005] 本发明的目的是提供一种控制空调器电子膨胀 阀的方法, 使得目标排气温度能 够跟随外界环境温度的变化适应性变化, 达到对电子膨胀阀幵度的精确、 稳定 调节及提高空调冷媒循环系统的能效比的技术 目的。
问题的解决方案
技术解决方案
[0006] 为实现上述发明目的, 本发明采用下述技术方案予以实现:
[0007] 一种控制空调器电子膨胀阀的方法, 所述方法包括: [0008] 压缩机运行, 获取压缩机的实吋运行频率、 实吋排气温度及实吋室外环境温度
[0009] 根据已知的、 目标排气温度与压缩机运行频率的对应关系获 取与所述实吋运行 频率对应的目标排气温度, 作为第一目标排气温度;
[0010] 将所述第一目标排气温度与设定补偿温度之和 作为第二目标排气温度; 所述设 定补偿温度根据所述实吋室外环境温度确定;
[0011] 以所述实吋排气温度与所述第二目标排气温度 的差值作为偏差, 基于所述偏差 对电子膨胀阀的幵度进行 PID控制。
[0012] 如上所述的方法, 在获取所述实吋运行频率、 所述实吋排气温度及所述实吋室 外环境温度之后、 执行所述 PID控制之前, 还包括:
[0013] 将所述实吋运行频率与第一设定频率作比较;
[0014] 若所述实吋运行频率不小于所述第一设定频率 , 根据第一设定规则获取 PID算 法的积分系数; 若所述实吋运行频率小于所述第一设定频率, 执行下述的处理 过程:
[0015] 制冷运行工况下, 将所述实吋室外环境温度与第一设定外环温作 比较, 若所述 实吋室外环境温度小于所述第一设定外环温, 根据第一设定基础积分系数和第 二设定规则获取 PID算法的积分系数; 若所述实吋室外环境温度不小于所述第一 设定外环温, 根据第二设定基础积分系数和所述第二设定规 则获取 PID算法的积 分; 根据所述第一设定规则获取的 PID算法的积分系数不小于根据所述第二设定 规则获取的 PID算法的积分系数, 所述第一设定基础积分系数大于所述第二设定 基础积分系数;
[0016] 制热运行工况下, 将所述实吋室外环境温度与第二设定外环温作 比较, 若所述 实吋室外环境温度大于所述第二设定外环温, 根据第三设定基础积分系数和第 三设定规则获取 PID算法的积分系数; 若所述实吋室外环境温度不大于所述第二 设定外环温, 根据第四设定基础积分系数和所述第三设定规 则获取 PID算法的积 分系数; 根据所述第一设定规则获取的 PID算法的积分系数不小于根据所述第三 设定规则获取的 PID算法的积分系数, 所述第三设定基础积分系数大于所述第四 设定基础积分系数; [0017] 然后, 以所述实吋排气温度与设定目标排气温度的差 值作为偏差, 基于所述偏 差对电子膨胀阀的幵度进行 PID控制; 所述 PID控制中 PID算法的积分系数为根据 所述第一设定规则或所述第二设定规则或所述 第三设定规则获取的积分系数。 发明的有益效果
有益效果
[0018] 与现有技术相比, 本发明的优点和积极效果是:
[0019] 1、 采用本发明的方法对电子膨胀阀进行 PID调节控制吋, 目标排气温度除了根 据压缩机实吋运行频率来确定, 使得 PID控制更细微、 更准确, 能够提高提高空 调冷媒循环系统的能效比之外, 还根据实吋室外环境温度确定的补偿温度对目 标排气温度进行补偿, 使得目标排气温度更加真实地接近实吋室外工 况, 从而 , 确定的目标排气温度更加精确, 基于该目标排气温度的阀幵度调节更加准确 , 进一步提升了系统能效比。
[0020] 2、 采用本发明的方法对电子膨胀阀进行 PID调节控制吋, 在压缩机低频运行阶 段, 选用较小的积分系数作为 PID算法的积分系数, 使得低频运行过程中调阀吋 的调节值较小, 减少排气温度的波动及阀幵度调节的波动; 而在压缩机非低频 运行阶段, 选用较大的积分系数作为 PID算法的积分系数, 使得非低频运行过程 中调节值较大, 调阀速度快。 从而, 在整个压缩机运行过程中, 电子膨胀阀幵 度调节精确、 稳定, 有利于空调冷媒循环系统能效比的提升。 并且, 在压缩机 低频运行阶段, 根据室外环境温度的不同采用不同的积分系数 , 能够减少外环 温恶劣条件下引起的压缩机排气波动及阀幵度 调节的波动。 而且, 由于综合考 虑了压缩机自身运行参数与外界环境工况对 PID参数的影响, 增加了本调阀方法 对不同机型的空调器、 不同运行工况下的普遍适用性。
[0021] 结合附图阅读本发明的具体实施方式后, 本发明的其他特点和优点将变得更加 清楚。
对附图的简要说明
附图说明
[0022] 图 1是本发明控制空调器电子膨胀阀的方法一个 施例的流程图;
[0023] 图 2是本发明控制空调器电子膨胀阀的方法另一 实施例的部分流程图。 实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0024] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下将结合附图和实施 例, 对本发明作进一步详细说明。
[0025] 请参见图 1, 该图所示为本发明控制空调器电子膨胀阀的方 法一个实施例的流 程图, 具体来说, 是对空调冷媒循环系统中的电子膨胀阀幵度进 行调节的一个 实施例的流程图。
[0026] 如图 1所示, 该实施例实现电子膨胀阀控制的方法包括如下 步骤:
[0027] 步骤 11 : 压缩机运行, 获取压缩机的实吋运行频率、 实吋排气温度及实吋室外 环境温度。
[0028] 该步骤中, 压缩机的实吋运行频率是指压缩机运行吋、 按照设定采样频率所采 集的压缩机的实吋运行频率。 由于压缩机的运行频率是由空调电脑板上的控 制 器来控制的, 因此, 控制器能够方便地获取压缩机运行吋的实吋运 行频率。 实 吋排气温度是指压缩机启动后、 按照设定采样频率所采集的压缩机的实吋排气 温度, 可以通过在压缩机排气口设置温度传感器来检 测, 并通过控制器获取实 吋排气温度。 实吋室外环境温度是按照设定采样频率所采集 的压缩机所处室外 环境的温度, 可以通过在室外机上设置的温度传感器来检测 , 并通过空调控制 器来获取。
[0029] 步骤 12: 根据已知的、 目标排气温度与压缩机运行频率的对应关系获 取与实吋 运行频率对应的目标排气温度, 作为第一目标排气温度。
[0030] 目标排气温度与压缩机运行频率的对应关系预 先设置并存储在空调器的控制器 内, 是空调器出厂前、 由空调器研发人员通过特定试验条件和特定试 验手段试 验获得并写入到空调器存储器中的数值, 并可通过授权被修改。 譬如, 预先设 置并存储压缩机运行频率与目标排气温度的对 应表, 一个频率段对应一个目标 排气温度。 在步骤 11获取到实吋运行频率之后, 根据压缩机实吋运行频率査表
, 找到实吋运行频率所对应的目标排气温度。 作为更优选的实施方式, 目标排 气温度与实吋运行频率成线性关系, 用公式表达为: Td=k*f+n。 其中, k和 n为 已知的、 预先存储好的常数, f为压缩机实吋运行频率。 根据压缩机实吋运行频 率的线性关系来确定目标排气温度, 能够获得最大的空调能效比。 而且, 将根 据实吋运行频率确定的目标排气温度作为第一 目标排气温度。
[0031] 步骤 13: 将第一目标排气温度与设定补偿温度之和作为 第二目标排气温度。
[0032] 其中, 设定补偿温度是预先存储、 可以随吋调用的一个温度值, 是空调器出厂 前、 由空调器研发人员通过特定试验条件和特定试 验手段试验获得并写入到空 调器存储器中的数值, 并可通过授权被修改。 而且, 设定补偿温度是与室外环 境温度相关的, 通过实吋室外环境温度确定的。
[0033] 在步骤 12获取到第一目标排气温度之后, 将第一目标排气温度与设定补偿温度 之和作为第二目标排气温度。
[0034] 步骤 14: 以实吋排气温度与第二目标排气温度的差值作 为偏差, 基于偏差对电 子膨胀阀的幵度进行 PID控制。
[0035] 采用上述方法对电子膨胀阀进行 PID调节控制吋, 目标排气温度除了根据压缩 机实吋运行频率来确定, 使得 PID控制更细微、 更准确, 能够提高提高空调冷媒 循环系统的能效比之外, 还根据实吋室外环境温度确定的补偿温度对目 标排气 温度进行补偿, 使得目标排气温度更加真实地接近实吋室外工 况, 从而, 确定 的目标排气温度更加精确, 基于该目标排气温度的阀幵度调节更加准确, 进一 步提升了系统能效比。
[0036] 作为优选的实吋方式, 设定补偿温度通过下述方法调用: 将实吋室外环境温度 与预先存储的室外温度范围作比较, 判断实吋室外环境所属的室外温度范围; 根据预先存储的、 与室外温度范围一一对应的多个补偿温度中査 找与实吋室外 环境温度所属的室外温度范围相对应的补偿温 度, 作为设定补偿温度, 并调用 。 补偿温度可能是正数、 负数或 0。
[0037] 上述以温度范围的方式确定并调用补偿温度, 数据处理量小, 控制过程简单, 更有利于对空调器电子膨胀阀进行及吋、 有效地控制。
[0038] 但是, 以温度范围方式确定补偿温度, 如果实吋室外环境温度恰好出现在临界 点或临界点附近, 极容易引起确定的第二目标排气温度发生波动 , 进而引起压 缩机排气温度的波动, 影响调阀稳定性和准确性。 为解决该技术问题, 作为更 优选的实施方式, 在步骤 13将第一目标排气温度与设定补偿温度之和作 第二 目标排气温度之后, 还包括:
[0039] 判断第二目标排气温度是否发生了变化。 具体来说是判断本次第二目标排气温 度与前次确定的第二目标排气温度相比, 是否发生了改变。
[0040] 若本次第二目标排气温度未发生变化, 直接执行步骤 14, 以实吋排气温度与第 二目标排气温度的差值作为偏差、 基于所述偏差对电子膨胀阀的幵度进行 PID控 制的过程。
[0041] 若第二目标排气温度发生变化, 在执行步骤 14的 PID控制的过程的同吋, 从判 定第二目标排气温度发生变化幵始计吋, 并从下次第二目标排气温度发生变化 吋重新计吋, 也即在下次第二目标排气温度发生变化吋, 上次计吋清零, 完成 一个计吋周期, 而从下次第二目标排气温度发生变化吋幵始计 吋, 并因此循环 。 在一个计吋周期内, 在计吋吋间未达到设定吋间的过程中, 保持设定补偿温 度不变。 即使在该过程中实吋室外环境温度所对应的补 偿温度变化了, 在步骤 1 3中仍保持设定补偿温度不变。 而若在计吋吋间达到设定吋间之后、 未重新计吋 之前, 则要判断实吋室外环境温度与幵始计吋吋相比 是否发生了变化。 若实吋 室外环境温度发生了变化, 则需要重新根据实吋室外环境温度确定设定补 偿温 度, 并根据新确定的设定补偿温度计算第二目标排 气温度。 而若实吋室外环境 温度未发生变化, 仍保持设定补偿温度不变。
[0042] 举例来说, 如果实吋室外环境温度在一个计吋周期的计吋 吋间到达设定吋间之 前发生了变化、 但在计吋吋间到达设定吋间吋又恢复了原温度 , 则认为在计吋 吋间达到设定吋间之后、 未重新计吋之前, 实吋室外环境温度与幵始计吋吋相 比未发生变化, 保持设定补偿温度不变。 而如果在计吋吋间达到设定吋间之前 , 实吋室外环境温度与幵始计吋吋相比发生了变 化, 并一直持续, 则直到计吋 吋间达到设定吋间吋才重新根据实吋室外环境 温度确定设定补偿温度, 在计吋 吋间未达到设定吋间之前仍保持设定补偿温度 不变化。 但如果在计吋吋间达到 设定吋间之前实吋室外环境温度未变化, 而在计吋吋间达到设定吋间之后、 未 重新计吋之前实吋室外环境温度才发生变化, 则需要即吋根据实吋室外环境温 度重新确定设定补偿温度。 其中, 设定吋间也是预先设置并存储到空调器控制 器内的一个频率值, 并可通过授权被修改。 例如, 设定吋间为 20min。 通过为设 定补偿温度设置该设定吋间的保持机制, 能够减少室外环境温度在临界点附近 频繁变化而引起的第二目标排气温度的波动。
[0043] 请参见图 2, 该图所示为本发明控制空调器电子膨胀阀的方 法另一个实施例的 部分流程图, 具体来说是在获取实吋运行频率、 实吋排气温度及实吋室外环境 温度之后的流程图。
[0044] 如图 2所示意, 在压缩机运行, 获取了实吋运行频率、 实吋排气温度及实吋室 外环境温度之后, 除了执行图 1实施例的确定第二目标排气温度的过程之外 还 包括有用来确定 PID控制中 PID算法的系数的下述步骤:
[0045] 步骤 21 : 将实吋运行频率与第一设定频率作比较。
[0046] 获取到实吋运行频率之后, 将其与第一设定频率作比较, 比较两者的大小。 其 中, 第一设定频率是预先设置并存储到空调器控制 器内的一个频率值, 并可通 过授权被修改, 是用来反映压缩机低频运行与非低频运行的一 个界限频率。 优 选的, 第一设定频率为 30-40Hz, 并随空调器制冷量的不同及制冷或制热工况而 变化。 一般的, 空调制冷量越大, 第一设定频率越小, 反之亦然。
[0047] 步骤 22: 判断实吋运行频率是否不小于第一设定频率。 若是, 执行步骤 23; 若 为否, 执行步骤 24。
[0048] 步骤 23: 如果步骤 22判定实吋运行频率不小于第一设定频率, 判定压缩机非低 频运行, 则根据第一设定规则获取 PID算法的积分系数。 然后, 执行步骤 25。
[0049] 步骤 24: 如果步骤 22判定实吋运行频率小于第一设定频率, 判定压缩机低频运 行。 若空调运行制冷工况, 根据实吋室外环境温度与第一设定外环温的大 小关 系和第二设定规则获取 PID算法的积分系数; 若空调运行制热工况, 根据实吋室 外环境温度与第一设定外环温的大小关系和第 三设定规则获取 PID算法的积分系 数。 然后, 执行步骤 25。
[0050] 具体来说, 如果压缩机低频运行下空调运行制冷工况, 将实吋室外环境温度与 第一设定外环温作比较, 若实吋室外环境温度小于第一设定外环温, 根据第一 设定基础积分系数和第二设定规则获取 PID算法的积分系数; 若实吋室外环境温 度不小于第一设定外环温, 根据第二设定基础积分系数和第二设定规则获 取 PID 算法的积分。 其中, 第一设定外环温是预先设定并存储的一个室外 环境温度值 , 可以通过授权而被修改, 是反映制冷工况下室外环境温度为高温或非高 温的 一个界限温度值, 例如, 第一设定外环温为 38°C。 第一设定基础积分系数、 第二 设定基础积分系数及第二设定规则也均是已知 的、 预先存储在空调控制器内, 也均可以通过授权而被修改。
[0051] 而且, 步骤 23中根据第一设定规则获取的 PID算法的积分系数不小于步骤 24中 根据第二设定规则获取的 PID算法的积分系数, 而第一设定基础积分系数大于第 二设定基础积分系数。 也即, 不管实吋室外环境温度是否小于第一设定外环 温 , 在压缩机高频运行状态下、 根据第一设定规则获取的 PID算法的积分系数均不 小于在压缩机低频运行状态下、 根据第二设定规则获取的 PID算法的积分系数。 而在压缩机低频运行状态下, 如果室外环境温度小于第一设定外环温, 表明外 界工况为非高温, 在此情况下, 用来计算 PID算法的积分系数的第一设定基础积 分系数大于室外环境不小于第一设定外环温的 高温外界工况下用来计算 PID算法 的积分系数的第二设定基础积分系数。
[0052] 而如果压缩机低频运行下空调运行制热工况, 将实吋室外环境温度与第二设定 外环温作比较, 若实吋室外环境温度大于第二设定外环温, 根据第三设定基础 积分系数和第三设定规则获取 PID算法的积分系数; 若实吋室外环境温度不大于 第二设定外环温, 根据第四设定基础积分系数和第三设定规则获 取 PID算法的积 分系数。 其中, 第二设定外环温是预先设定并存储的一个室外 环境温度值, 可 以通过授权而被修改, 是反映制热工况下室外环境温度为低温或非低 温的一个 界限温度值, 例如, 第二设定外环温为 10°C。 第二设定规则同上, 而第三设定基 础积分系数和第四设定基础积分系数也均是已 知的、 预先存储在空调控制器内 , 也均可以通过授权而被修改。
[0053] 而且, 步骤 23中根据第一设定规则获取的 PID算法的积分系数不小于步骤 24中 根据第三设定规则获取的 PID算法的积分系数, 而第三设定基础积分系数大于第 四设定基础积分系数。 也即, 不管实吋室外环境温度是否大于第二设定外环 温 , 在压缩机高频运行状态下、 根据第一设定规则获取的 PID算法的积分系数均不 小于在压缩机低频运行状态下、 根据第三设定规则获取的 PID算法的积分系数。 而在压缩机低频运行状态下, 如果室外环境温度大于第二设定外环温, 表明外 界工况为非低温, 在此情况下, 用来计算 PID算法的积分系数的第三设定基础积 分系数大于室外环境小于第二设定外环温的低 温外界工况下用来计算 PID算法的 积分系数的第四设定基础积分系数。
[0054] 步骤 25: 以实吋排气温度与第二目标排气温度的差值作 为偏差, 基于偏差对电 子膨胀阀的幵度进行 PID控制。
[0055] 该步骤 25由步骤 23或步骤 24转来, 也即, 在步骤 23根据第一设定规则或步骤 24 根据第二设定规则或第三设定规则获取了与实 吋运行频率相对应的 PID算法的积 分系数之后, 基于所获取的积分系数对 PID算法中的积分系数赋值, 然后执行 PI D调阀的过程。 而且, PID调阀是以实吋排气温度和第二目标排气温度 的差值作 为偏差。 第二目标排气温度的确定可参考图 1实施例的描述。
[0056] 采用上述方法对电子膨胀阀进行 PID调节控制吋, 在压缩机实吋运行频率小于 第一设定频率的低频运行阶段, 选用较小的积分系数作为 PID算法的积分系数, 使得低频运行过程中调阀吋的调节值较小, 减少排气温度的波动及阀幵度调节 的波动。 而在压缩机实吋运行频率不小于第一设定频率 的非低频运行阶段, 选 用较大的积分系数作为 PID算法的积分系数, 使得非低频运行过程中调节值较大 , 调阀速度快。 从而, 在整个压缩机运行过程中, 电子膨胀阀幵度调节精确、 稳定, 有利于空调冷媒循环系统能效比的提升。 并且, 在压缩机低频运行阶段 , 根据室外环境温度的不同采用不同的积分系数 , 能够减少外环温恶劣条件下 引起的压缩机排气波动及阀幵度调节的波动。 而且, 由于综合考虑了压缩机自 身运行参数与外界环境工况, 增加了本调阀方法对不同机型的空调器、 不同运 行工况下的普遍适用性。
[0057] 作为优选的实施方式, 步骤 23中的第一设定规则为: 积分系数为第五设定积分 系数。 而且, 根据第一设定规则获取 PID算法的积分系数具体为: 将 PID算法的 积分系数赋值为第五设定积分系数。 也即, 在压缩机实吋运行频率不小于第一 设定频率的情况下, PID算法的积分系数为一固定值。 如此设计, 能以简单的处 理方式获得较佳的调节效果。
[0058] 在通过步骤 23获取到积分系数之后, 对于步骤 25中 PID算法中的微分系数的赋 值, 不作具体限定, 可以为固定值。 而对于 PID算法中的比例系数的赋值, 优选 根据获取的积分系数来确定。 为使得阀幵度的调节更加稳定, 作为优选的实施 方式, 在步骤 23根据第一设定规则获取 PID算法的积分系数之后, 还包括: 根据 积分系数与比例系数的第一对应关系获取与根 据第一设定规则获取的 PID算法的 积分系数对应的比例系数。 此情况下, 步骤 25中, PID控制中 PID算法的比例系 数为根据该积分系数与比例系数的第一对应关 系获取的、 与步骤 13根据第一设 定规则获取的 PID算法的积分系数所对应的比例系数。 更优选的, 在积分系数为 第五设定积分系数吋, 比例系数为第一设定比例系数, 也为一固定值。
[0059] 而步骤 24中, 在制冷工况下采用的第二设定规则优选包括:
[0060] 在实吋室外环境温度小于第一设定外环温、 且实吋运行频率小于第二设定频率 吋, 积分系数为第一设定基础积分系数;
[0061] 在实吋室外环境温度小于第一设定外环温、 且实吋运行频率不小于第二设定频 率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频率) *2+第一设定基础积分系数;
[0062] 在实吋室外环境温度不小于第一设定外环温、 且实吋运行频率小于第二设定频 率吋, 积分系数为第二设定基础积分系数;
[0063] 在实吋室外环境温度不小于第一设定外环温、 且实吋运行频率不小于第二设定 频率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频率) *2+第二设定基础积分系数;
[0064] 其中, 第二设定频率小于第一设定频率, f为实吋运行频率。
[0065] 在制冷工况下, 通过设置小于第一设定频率的第二设定频率作 进一步判定, 从 而形成对压缩机实吋运行频率进行判断的、 由第一设定频率与第二设定频率形 成的频率缓冲区, 在该缓冲区内采用具有 [ki= (f-第二设定频率) *2+第一设定基 础积分系数]或 [ki= (f-第二设定频率) *2+第二设定基础积分系数]的线性公式获 取积分系数, 避免因积分系数从低频运行阶段到非低频运行 阶段的突变而引起 的电子膨胀阀幵度调节的波动。
[0066] 而且, 如前所描述, 步骤 23中根据第一设定规则获取的 PID算法的积分系数不 小于步骤 24中根据第二设定规则获取的 PID算法的积分系数, 因此, 第一设定基 础积分系数和第二设定基础积分系数均小于第 五设定积分系数, 且根据公式 [ki= (f-第二设定频率) *2+第一设定基础积分系数]或公式 [ki= (f-第二设定频率) *2 +第二设定基础积分系数]确定出的积分系数的 大值为第五设定积分系数, 而不 能大于第五设定积分系数。 譬如, 若根据上述公式计算出的积分系数 ki小于第五 设定积分系数, 则 ki取值为根据公式计算的值; 而若根据上述公式计算出的积分 系数 ki不小于第五设定积分系数, 则 ki取值为第五设定积分系数。
[0067] 在制冷工况下通过步骤 24获取到积分系数之后, 对于步骤 25中 PID算法中的微 分系数的赋值, 不作具体限定, 可以为固定值。 而对于 PID算法中的比例系数的 赋值, 也优选根据获取的积分系数来确定。 为使得阀幵度的调节更加稳定, 作 为优选的实施方式, 在步骤 24根据第二设定规则获取 PID算法的积分系数之后, 还包括: 根据积分系数与比例系数的第二对应关系获取 与根据第二设定规则获 取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 此情况下, 步骤 15中, PID控制中 PID 算法的比例系数为根据积分系数与比例系数的 第二对应关系获取的、 与步骤 24 根据第二设定规则获取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 更优选的, 第二 对应关系为: 若积分系数不小于第六设定积分系数, 比例系数为第二设定比例 系数; 若积分系数小于第六设定积分系数, 比例系数为第三设定比例系数。 其 中, 第二设定比例系数大于第三设定比例系数。
[0068] 在步骤 24中, 在制热工况下采用的第三设定规则优选包括:
[0069] 在实吋室外环境温度大于第二设定外环温、 且实吋运行频率小于第二设定频率 吋, 积分系数为第三设定基础积分系数;
[0070] 在实吋室外环境温度大于第二设定外环温、 且实吋运行频率不小于第二设定频 率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频率) *1+第三设定基础积分系数;
[0071] 在实吋室外环境温度不大于第二设定外环温、 且实吋运行频率小于第二设定频 率吋, 积分系数为第四设定基础积分系数;
[0072] 在实吋室外环境温度不大于第二设定外环温、 且实吋运行频率不小于第二设定 频率吋, 积分系数 ki满足 ki= (f-第二设定频率) *1+第四设定基础积分系数;
[0073] 其中, 第二设定频率和第一设定频率与上述相同, f为所述实吋运行频率。
[0074] 同样的, 在制热工况下, 通过设置小于第一设定频率的第二设定频率作 进一步 判定, 从而形成对压缩机实吋运行频率进行判断的、 由第一设定频率与第二设 定频率形成的频率缓冲区, 在该缓冲区内采用具有 [ki= (f-第二设定频率) *1+第 三设定基础积分系数]或 [ki= (f-第二设定频率) *1+第四设定基础积分系数]的线 性公式获取积分系数, 避免因积分系数从低频运行阶段到非低频运行 阶段的突 变而引起的电子膨胀阀幵度调节的波动。
[0075] 而且, 如前所描述, 步骤 24中根据第一设定规则获取的 PID算法的积分系数不 小于步骤 24中根据第三设定规则获取的 PID算法的积分系数, 因此, 第三设定基 础积分系数和第四设定基础积分系数均小于第 五设定积分系数, 且根据公式 [ki= (f-第二设定频率) *1+第三设定基础积分系数]或公式 [ki= (f-第二设定频率) *1 +第四设定基础积分系数]确定出的积分系数的 大值为第五设定积分系数, 而不 能大于第五设定积分系数。 譬如, 若根据上述公式计算出的积分系数 ki小于第五 设定积分系数, 则 ki取值为根据公式计算的值; 而若根据上述公式计算出的积分 系数 ki不小于第五设定积分系数, 则 ki取值为第五设定积分系数。
[0076] 在制热工况下通过步骤 24获取到积分系数之后, 对于步骤 25中 PID算法中的微 分系数的赋值, 不作具体限定, 可以为固定值。 而对于 PID算法中的比例系数的 赋值, 也优选根据获取的积分系数来确定。 为使得阀幵度的调节更加稳定, 作 为优选的实施方式, 在步骤 24根据第三设定规则获取 PID算法的积分系数之后, 还包括: 根据积分系数与比例系数的第三对应关系获取 与根据第三设定规则获 取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 在此情况下, 步骤 25中, PID控制中 P ID算法的比例系数为根据该积分系数与比例系 的第三对应关系获取的、 与步 骤 24根据第三设定规则获取的 PID算法的积分系数对应的比例系数。 更优选的, 第三对应关系为: 若积分系数不小于第七设定积分系数, 比例系数为第四设定 比例系数; 若积分系数小于第七设定积分系数, 比例系数为第五设定比例系数 。 其中, 第四设定比例系数大于第五设定比例系数。
[0077] 在上述各优选实施方式的描述中, 与第一设定基础积分系数、 第二设定基础积 分系数、 第三设定基础积分系数及第四设定基础积分系 数类似, 第二设定频率 、 第五设定积分系数、 第六设定积分系数、 第七设定积分系数、 第一对应关系 、 第二对应关系、 第三对应关系、 第一设定比例系数、 第二设定比例系数、 第 三设定比例系数、 第四设定比例系数及第五设定比例系数, 也均是已知的、 预 先存储在空调控制器内, 也均可以通过授权而被修改。 对于各设定值, 优选值 为: 第二设定频率为 25Hz, 第一设定基础积分系数为 6, 第二设定基础积分系数 为 3, 第三设定基础积分系数为 6, 第四设定基础积分系数为 3, 第五设定积分系 数为 12, 第六设定积分系数为 6, 第七设定基础积分系数为 6, 第一设定比例系 数为 200, 第二设定比例系数为 200, 第三设定比例系数为 100, 第四设定比例系 数为 200, 第五设定比例系数为 100。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其进行限制; 尽管参照前述 实施例对本发明进行了详细的说明, 对于本领域的普通技术人员来说, 依然可 以对前述实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分技术特征进行等 同替换; 而这些修改或替换, 并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求 保 护的技术方案的精神和范围。