本發(fā)明涉及空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的空調(diào)控制系統(tǒng)可通過變化風(fēng)速檔位調(diào)整房間溫度，如風(fēng)機(jī)盤管溫控器產(chǎn)品控制模式大都是根據(jù)房間實(shí)際溫度與設(shè)定溫度偏差調(diào)整風(fēng)速，小溫度偏差采用低速風(fēng)檔，中溫度偏差采用中速風(fēng)擋，高溫度偏差采用高速風(fēng)擋。

現(xiàn)有的空調(diào)溫控器還包括風(fēng)速可連續(xù)調(diào)節(jié)類型，可根據(jù)房間溫度連續(xù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)房間溫度的控制，通常采用PID控制策略。

當(dāng)空調(diào)設(shè)計(jì)選型、暖通施工十分合理、天氣正常、區(qū)域正常使用的情況下，空調(diào)溫制器能夠滿足人員對(duì)舒適度的要求；然而，這都是理想化的設(shè)想，物業(yè)經(jīng)常遭到投訴的往往是因?yàn)閭€(gè)別房間因喪失水力平衡或特殊場(chǎng)合如臨時(shí)人員積聚時(shí)、氣候驟變帶來的負(fù)荷快速變化，舒適度達(dá)不到要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)，用于解決目前空調(diào)溫控器智能化程度偏弱，空調(diào)系統(tǒng)無法高效應(yīng)對(duì)負(fù)荷突變、局部水力失衡等復(fù)雜工況的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)，應(yīng)用于空調(diào)，包括：增益自整定器，房間實(shí)際溫度和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度分別作為該增益自整定器的輸入，根據(jù)房間實(shí)際溫度和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度生成增益特征值，作為該增益自整定器的輸出；多個(gè)溫度控制器，房間實(shí)際溫度作為各所述溫度控制器的測(cè)量值，預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度作為各所述溫度控制器的設(shè)定值，每個(gè)所述溫度控制器根據(jù)房間實(shí)際溫度與房間設(shè)定溫度生成風(fēng)速檔位信號(hào)，作為該溫度控制器的輸出；以及選擇器，所述增益自整定器的輸出以及各所述溫度控制器的輸出分別作為該選擇器的輸入，該選擇器用于根據(jù)所述增益特征值，從各所述溫度控制器輸出的風(fēng)速檔位信號(hào)中選擇一個(gè)風(fēng)速檔位信號(hào)作為該選擇器的輸出，以控制風(fēng)機(jī)以該風(fēng)速檔位信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)。

根據(jù)本發(fā)明提供的可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)房間實(shí)際溫度偏離房間設(shè)定溫度的程度自動(dòng)調(diào)整控制器參數(shù)或控制律，通過調(diào)整空調(diào)換熱速率的方式使得房間能夠有效獲得合適的能量，滿足房間舒適度的要求?；诖嗽淼目照{(diào)溫度控制系統(tǒng)能夠和有效適應(yīng)房間負(fù)荷的變化，能夠克服采用現(xiàn)有溫控器因熱力不平衡造成的部分房間舒適度難以滿足的缺陷。

第二方面，本發(fā)明還提供了另一種可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)，應(yīng)用于空調(diào)，其包括：增益自整定器，房間實(shí)際溫度和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度分別作為該增益自整定器的輸入，根據(jù)房間實(shí)際溫度和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度生成增益特征值，作為該增益自整定器的輸出；增益計(jì)算器，所述增益特征值作為該增益計(jì)算器的輸入，根據(jù)該增益特征值生成增益，作為該增益計(jì)算器的輸出；以及溫度控制器，所述房間實(shí)際溫度、所述房間設(shè)定溫度以及所述增益計(jì)算器的輸出分別作為該溫度控制器的輸入，該溫度控制器用于根據(jù)房間實(shí)際溫度、房間設(shè)定溫度、以及所述增益生成風(fēng)速控制信號(hào)，以使風(fēng)機(jī)以該風(fēng)速控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)；該溫度控制器采用PID或PI控制算法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的第二方面所提供的可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)與上述第一方面提供的可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)所具有的有益效果相同，此處不再贅述。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所提供的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例2所提供的溫度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3為實(shí)施例1及實(shí)施例2中增益特征值的計(jì)算流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明新型保護(hù)的范圍。

【實(shí)施例1】

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)，其應(yīng)用空調(diào)大系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)由冷水機(jī)組和分布在多個(gè)分區(qū)(即分支供冷區(qū)域)的多個(gè)空調(diào)組成，每個(gè)分區(qū)覆蓋多個(gè)房間或多個(gè)子區(qū)域(例如大型商場(chǎng)、工廠等中的一個(gè)較大的區(qū)域包括多個(gè)子區(qū)域)，每個(gè)房間或每個(gè)子區(qū)域內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)上述可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制及空調(diào)，利用該溫度控制系統(tǒng)對(duì)該房間或子區(qū)域的溫度進(jìn)行控制。在以下說明中，以房間為例進(jìn)行說明，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的不同，也可使用子區(qū)域來代替本實(shí)施例中的房間。

本發(fā)明實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)包括：多個(gè)溫度控制器、選擇器D、以及增益自整定器E，在以下說明中，以溫度控制系統(tǒng)包括第一溫度控制器A、第二溫度控制器B以及第三溫度控制器C為例進(jìn)行說明。

在多個(gè)溫度控制器中，房間實(shí)際溫度T作為各溫度控制器的測(cè)量值，預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp作為各溫度控制器的設(shè)定值，每個(gè)溫度控制器根據(jù)房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp生成風(fēng)速檔位信號(hào)，作為該溫度控制器的輸出。以下說明在供冷季中，上述三個(gè)溫度控制器的具體控制律。

第一溫度控制器A的輸出YA根據(jù)以下控制律生成：根據(jù)房間實(shí)際溫度T和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp計(jì)算溫度偏差值，當(dāng)該溫度偏差值大于等于預(yù)設(shè)的第一溫度偏差值且小于預(yù)設(shè)的第二溫度偏差值(即溫度偏差值為小溫差)時(shí)，生成第一風(fēng)速檔位信號(hào)，當(dāng)溫度偏差值大于等于該預(yù)設(shè)的第二溫度偏差值且小于預(yù)設(shè)的第三溫度偏差值(即溫度偏差值為中溫差)時(shí)且小于預(yù)設(shè)的第三溫度偏差值，生成第二風(fēng)速檔位信號(hào)，當(dāng)溫度偏差值大于等于該預(yù)設(shè)的第三溫度偏差值(即溫度偏差值為高溫差)時(shí)，生成第三風(fēng)速檔位信號(hào)；

可以理解的是，上述第一溫度偏差值、第二溫度偏差值和第三溫度偏差值可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，優(yōu)選第一溫度偏差值為1℃、第二溫度偏差值為2℃、第三溫度偏差值為3℃。

第二溫度控制器B的輸出YB根據(jù)以下控制律生成：根據(jù)房間實(shí)際溫度T和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp計(jì)算溫度偏差值，當(dāng)溫度偏差值大于等于上述第一溫度偏差值且小于上述第二溫度偏差值時(shí)，生成第二風(fēng)速檔位信號(hào)，當(dāng)溫度偏差值大于等于上述第二溫度偏差值時(shí)，生成第三風(fēng)速檔位信號(hào)；以及

第三溫度控制器C的輸出YC根據(jù)以下控制律生成：根據(jù)房間實(shí)際溫度T和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp計(jì)算溫度偏差值，當(dāng)溫度偏差值大于等于上述第一溫度偏差值時(shí)，生成第三風(fēng)速檔位信號(hào)，

其中，第一風(fēng)速檔位信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速小于第二風(fēng)速檔位信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速，第二風(fēng)速檔位信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速小于第三風(fēng)速檔位信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速。

上述增益自整定器E用于根據(jù)房間實(shí)際溫度T和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp，生成增益特征值n。具體而言，該增益特征值n越大，代表房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp差值越大，或?qū)⒎块g實(shí)際溫度T調(diào)整至房間設(shè)定溫度Tsp的難度越大。具體地，如圖3所示，增益自整定器E用于實(shí)現(xiàn)如下計(jì)算流程。

步驟S1，初始化增益特征值n＝1；

步驟S2，若所述房間實(shí)際溫度T大于所述房間設(shè)定溫度Tsp與預(yù)設(shè)的第一偏置值a1之和，將n+1賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟4，否則轉(zhuǎn)至步驟3；在本實(shí)施例中，該第一偏置值a1的取值范圍為1.5℃～2℃；

步驟S3，若所述房間實(shí)際溫度T小于所述房間設(shè)定溫度Tsp與預(yù)設(shè)的第二偏置值a2之差，將n-1賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟4，否則轉(zhuǎn)至步驟2；在本實(shí)施例中，該第二偏置值a2的取值范圍為0.3℃～0.5℃；

步驟S4，在所述n小于預(yù)設(shè)的下限值b1時(shí)，將該下限值b1賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟S6，否則轉(zhuǎn)至步驟S5；在本實(shí)施例中，該下限值b1為1；

步驟S5，在所述n大于預(yù)設(shè)的上限值b2時(shí)，將該上限值b2賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟S6，否則轉(zhuǎn)至步驟S6；在本實(shí)施例中，該上限值b2為3。

步驟S6，輸出增益特征值n，計(jì)時(shí)器清零并開始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟S7；

步驟S7，在計(jì)時(shí)時(shí)間t未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間tsp時(shí)，等待，否則轉(zhuǎn)步驟S8；

步驟S8，結(jié)束。

根據(jù)上述內(nèi)容可知，在房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp相差較大時(shí)，增益自整定器E輸出的n值較大，并且，在房間實(shí)際溫度T長(zhǎng)時(shí)間無法調(diào)整到房間設(shè)定溫度Tsp時(shí)，增益自整定器E所輸出的增益特征值n將會(huì)進(jìn)一步增大。因此，增益特征值n越大，房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp差值越大，或?qū)⒎块g實(shí)際溫度T調(diào)整至房間設(shè)定溫度Tsp的難度越大。

關(guān)于上述選擇器D，增益自整定器的輸出(即增益特征值n)以及各所述溫度控制器的輸出(即各風(fēng)速檔位信號(hào))分別作為該選擇器D的輸入，該選擇器D用于根據(jù)所述增益特征值n，從各所述溫度控制器輸出的風(fēng)速檔位信號(hào)中選擇一個(gè)風(fēng)速檔位信號(hào)作為該選擇器D的輸出，以控制風(fēng)機(jī)以該風(fēng)速檔位信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)。

在本實(shí)施例中，選擇器E具體用于：

當(dāng)增益特征值為1時(shí)，選擇第一溫度控制器A，控制風(fēng)機(jī)以第一溫度控制器A的輸出YA對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)；

當(dāng)增益特征值為2時(shí)，選擇第二溫度控制器B，控制風(fēng)機(jī)以第二溫度控制器B的輸出YB對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)；

當(dāng)增益特征值為3時(shí)，選擇第三溫度控制器C，控制風(fēng)機(jī)以第三溫度控制器C的輸出YC對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)。

由此可知，當(dāng)增益特征值n越大時(shí)，對(duì)應(yīng)相同的房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp的偏差值，選擇器D所選擇的溫度控制器的輸出所對(duì)應(yīng)的風(fēng)速越大，因而房間實(shí)際溫度T和房間設(shè)定溫度Tsp差值越大、或?qū)⒎块g實(shí)際溫度T調(diào)整至房間設(shè)定溫度Tsp的難度越高時(shí)，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)速度越大，由此能夠及時(shí)且智能地調(diào)節(jié)房間實(shí)際溫度T。

根據(jù)本發(fā)明提供的可變?cè)鲆婵照{(diào)溫度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)房間實(shí)際溫度偏離房間設(shè)定溫度的程度自動(dòng)調(diào)整控制器參數(shù)或控制律，通過調(diào)整空調(diào)換熱速率的方式使得房間能夠有效獲得合適的能量，滿足房間舒適度的要求。基于此原理的空調(diào)溫度控制系統(tǒng)能夠和有效適應(yīng)房間負(fù)荷的變化，能夠克服采用現(xiàn)有溫控器因熱力不平衡造成的部分房間舒適度難以滿足的缺陷。

【實(shí)施例2】

如圖2所示，本實(shí)施例提供了一種溫度控制系統(tǒng)，應(yīng)用于空調(diào)大系統(tǒng)，該溫度控制系統(tǒng)包括：增益自整定器E、增益計(jì)算器O、以及溫度控制器P。以下以供冷季為例進(jìn)行說明。

關(guān)于上述增益自整定器E，房間實(shí)際溫度T和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp分別作為該增益自整定器E的輸入，根據(jù)房間實(shí)際溫度T和預(yù)設(shè)的房間設(shè)定溫度Tsp生成增益特征值n，作為該增益自整定器E的輸出。具體而言，該增益特征值n越大，代表房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp差值越大，或?qū)⒎块g實(shí)際溫度T調(diào)整至房間設(shè)定溫度Tsp的難度越大。具體地，如圖3所示，增益自整定器E用于實(shí)現(xiàn)如下計(jì)算流程。

步驟S1，初始化增益特征值n＝1；

步驟S2，若所述房間實(shí)際溫度T大于所述房間設(shè)定溫度Tsp與預(yù)設(shè)的第一偏置值a1之和，將n+1賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟4，否則轉(zhuǎn)至步驟3；在本實(shí)施例中，該第一偏置值a1的取值范圍為1.5℃～2℃；

步驟S3，若所述房間實(shí)際溫度T小于所述房間設(shè)定溫度Tsp與預(yù)設(shè)的第二偏置值a2之差，將n-1賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟4，否則轉(zhuǎn)至步驟2；在本實(shí)施例中，該第二偏置值a2的取值范圍為0.3℃～0.5℃；

步驟S4，在所述n小于預(yù)設(shè)的下限值b1時(shí)，將該下限值b1賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟S6，否則轉(zhuǎn)至步驟S5；在本實(shí)施例中，該下限值b1為1；

步驟S5，在所述n大于預(yù)設(shè)的上限值b2時(shí)，將該上限值b2賦值給n并轉(zhuǎn)至步驟S6，否則轉(zhuǎn)至步驟S6；在本實(shí)施例中，該上限值b2為3。

步驟S6，輸出增益特征值n，計(jì)時(shí)器清零并開始計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)至步驟S7；

步驟S7，在計(jì)時(shí)時(shí)間t未達(dá)到預(yù)設(shè)時(shí)間tsp時(shí)，等待，否則轉(zhuǎn)步驟S8；

步驟S8，結(jié)束。

根據(jù)上述內(nèi)容可知，在房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp相差較大時(shí)，增益自整定器E輸出的增益特征值n較大，并且，在房間實(shí)際溫度T長(zhǎng)時(shí)間無法調(diào)整到房間設(shè)定溫度Tsp時(shí)，增益自整定器E所輸出的增益特征值n將會(huì)進(jìn)一步增大。因此，增益特征值n越大，代表房間實(shí)際溫度T與房間設(shè)定溫度Tsp差值越大，或?qū)⒎块g實(shí)際溫度T調(diào)整至房間設(shè)定溫度Tsp的難度越大。

增益計(jì)算器O用于根據(jù)上述增益特征值n生成增益KP，具體地：

在增益特征值n為1時(shí)，令增益KP為kp；

在增益特征值n為2時(shí)，令增益KP為a*kp；

在增益特征值n為3時(shí)，令增益KP為b*kp，其中，1<a<b，在本實(shí)施例中，a取值為1.2，b取值為1.5。增益KP可根據(jù)本申請(qǐng)的溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景不同進(jìn)行取值。

溫度控制器P，房間實(shí)際溫度T、所述房間設(shè)定溫度Tsp以及所述增益計(jì)算器的輸出(即增益KP)分別作為該溫度控制器P的輸入，該溫度控制器P用于根據(jù)房間實(shí)際溫度T、房間設(shè)定溫度Tsp、以及所述增益KP生成風(fēng)速控制信號(hào)，以使風(fēng)機(jī)以該風(fēng)速控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速進(jìn)行送風(fēng)；該溫度控制器P采用PID或PI控制算法。

根據(jù)本實(shí)施例提供的溫度控制系統(tǒng)，能夠根據(jù)房間實(shí)際溫度T偏離房間設(shè)定溫度Tsp的程度生成增益特征值，根據(jù)該增益特征值自動(dòng)調(diào)整風(fēng)速控制器210的參數(shù)，進(jìn)而連續(xù)地調(diào)整空調(diào)中的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，也即連續(xù)調(diào)整風(fēng)速。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過調(diào)整空調(diào)換熱速率的方式使得房間能夠有效獲得合適的能量，基于此原理的空調(diào)溫度控制器能夠有效適應(yīng)房間負(fù)荷的變化，克服現(xiàn)有溫度控制器因熱力不平衡造成的部分房間舒適度難以滿足的缺陷，及時(shí)且智能地滿足用戶對(duì)房間舒適度的需求。

在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。