基于變速積分pid型迭代學習算法的空調(diào)控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于變風量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于變速積分PID型 迭代學習算法的空調(diào)控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 變風量空調(diào)系統(tǒng)中的風機能耗占整個系統(tǒng)能耗比重較大，對風機的優(yōu)化控制從理 論上可以有效降低系統(tǒng)能耗。變風量空調(diào)系統(tǒng)的送風量有多種調(diào)節(jié)控制方式，主要有:定靜 壓控制方式、變靜壓控制方式、總風量控制方式三種。通過已有的研究表明在變靜壓方式控 制下系統(tǒng)有較好的控制和節(jié)能效果。變風量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓控制主要是指用送風管道的靜 壓值大小來衡量系統(tǒng)送風量的大小，通過改變送風機頻率進而改變送風量來滿足管道內(nèi)靜 壓值需求即滿足負荷要求，此種方法根據(jù)系統(tǒng)負荷需求改變送風管道靜壓設(shè)定值，進而改 變系統(tǒng)的送風量，其特點是可以根據(jù)負荷的變化實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)風機的頻率，使系統(tǒng)風機運 行在最小頻率下滿足實際負荷需求。變風量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓控制的研究中很多學者采用了 相關(guān)智能控制算法進行研究，但研究結(jié)果表明在傳統(tǒng)的智能控制算法下系統(tǒng)難以很好的跟 蹤期望值軌跡，且有超調(diào)量較大、調(diào)節(jié)時間較長、控制效果不佳等問題，即系統(tǒng)響應(yīng)的動態(tài) 性能不理想，同時對系統(tǒng)節(jié)能控制也不理想。因此，對變風量空調(diào)系統(tǒng)變靜壓控制進行相關(guān) 控制算法的研究及應(yīng)用應(yīng)繼續(xù)進行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種基于變速積分PID型迭 代學習算法的空調(diào)控制系統(tǒng)及方法，該方法能夠動態(tài)的調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)的靜壓設(shè)定值，并且 使空調(diào)系統(tǒng)具有較好的節(jié)能性。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明所述的基于變速積分PID型迭代學習算法的空調(diào)控制系 統(tǒng)包括減法器、微分器、積分器、變速積分控制器、迭代學習控制器、存儲記憶器、以及用于 檢測空調(diào)中送風管道內(nèi)的靜壓值的壓力傳感器；
[0005] 壓力傳感器的輸出端與減法器的輸入端相連接，減法器的輸出端與迭代學習控制 器的輸入端、變速積分控制器的輸入端、積分器的輸入端及微分器的輸入端相連接，積分器 的輸出端、微分器的輸出端、變速積分控制器的輸出端及存儲記憶器的輸出端均與迭代學 習控制器的輸入端相連接，迭代學習控制器的輸出端與存儲記憶器的輸入端及空調(diào)中變頻 風機的控制端相連接。
[0006] 還包括上位機，上位機與迭代學習控制器及壓力傳感器的輸出端相連接。
[0007] 本發(fā)明所述的基于變速積分PID型迭代學習算法的空調(diào)控制方法包括以下步驟：
[0008] 壓力傳感器檢測空調(diào)的送風管道內(nèi)的靜壓值，并將所述空調(diào)的送風管道內(nèi)的靜壓 值轉(zhuǎn)發(fā)至減法器中，減法器將所述空調(diào)的送風管道內(nèi)的靜壓值與預(yù)設(shè)靜壓值進行作差運 算，并將作差運算的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)至迭代學習控制器、積分器、微分器及變速積分控制器中，積 分器對作差運算的結(jié)果進行積分運算，并將積分運算的結(jié)果發(fā)送至迭代學習控制器中，微 分器對作差運算的結(jié)果進行微分運算，并將微分運算的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)至迭代學習控制器中，變 速積分控制器根據(jù)作差運算的結(jié)果通過變速積分控制算法生成調(diào)節(jié)因子，并將所述調(diào)節(jié)因 子轉(zhuǎn)發(fā)至迭代學習控制器中，當?shù)鷮W習控制器第一次運算時，存儲記憶器將其內(nèi)部的預(yù) 設(shè)值轉(zhuǎn)發(fā)至迭代學習控制器中；當?shù)鷮W習控制器不是第一運算時，存儲記憶器則將上一 次迭代學習控制器的輸出值轉(zhuǎn)發(fā)至迭代學習控制器中，迭代學習控制器根據(jù)微分運算的結(jié) 果、積分運算的結(jié)果、作差運算的結(jié)果、調(diào)節(jié)因子、以及存儲記憶器的輸出信息通過迭代學 習控制算法得本次迭代學習控制器的輸出值，然后將本次迭代學習控制器的輸出值發(fā)送至 存儲記憶器中，并根據(jù)本次迭代學習控制器的輸出值生成控制信號，并將所述控制信號轉(zhuǎn) 發(fā)至空調(diào)的變頻風機中，空調(diào)的變頻風機中的變頻器根據(jù)所述控制信號控制風機工作。 [0009 ]預(yù)設(shè)靜壓值分別為 220Pa、260Pa、215Pa、230Pa、21 OPa。
[0010] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0011] 本發(fā)明所述的基于變速積分PID型迭代學習算法的空調(diào)控制系統(tǒng)及方法在使用 時，通過實際測量的靜壓值與預(yù)設(shè)的靜壓值的差值為基礎(chǔ)，通過積分、微分及變速積分控制 算法及迭代學習控制算法得到本次控制輸出，然后根據(jù)本次控制器輸出對變頻風機進行控 制，從而動態(tài)的調(diào)整空調(diào)的變靜壓值，其中通過變速積分控制器進行變速積分控制算法的 運算，適當?shù)母淖兠看芜M行迭代學習控制時的積分環(huán)節(jié)增益值，利于縮小實際檢測的靜壓 值與預(yù)設(shè)靜壓值之間的差距。另外，本發(fā)明通過變速積分控制算法有效的減小空調(diào)的穩(wěn)態(tài) 誤差，改善空調(diào)的動態(tài)性能，提尚空調(diào)的節(jié)能性能。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的原理圖；
[0013]圖2為發(fā)明的控制流程圖；
[0014]圖3為本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的控制效果圖。
[0015] 其中，1為微分器、2為積分器、3為迭代學習控制器、4為變速積分控制器、5為存儲 記憶器、6為變頻風機。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：
[0017] 參考圖1及圖2,本發(fā)明所述的基于變速積分PID型迭代學習算法的空調(diào)控制系統(tǒng) 包括減法器、微分器1、積分器2、變速積分控制器4、迭代學習控制器3、存儲記憶器5、以及用 于檢測空調(diào)中送風管道內(nèi)的靜壓值的壓力傳感器;壓力傳感器的輸出端與減法器的輸入端 相連接，減法器的輸出端與迭代學習控制器3的輸入端、變速積分控制器4的輸入端、積分器 2的輸入端及微分器1的輸入端相連接，積分器2的輸出端、微分器1的輸出端、變速積分控制 器4的輸出端及存儲記憶器5的輸出端均與迭代學習控制器3的輸入端相連接，迭代學習控 制器3的輸出端與存儲記憶器5的輸入端及空調(diào)中變頻風機6的控制端相連接。另外，本發(fā)明 還包括上位機，上位機與迭代學習控制器3及壓力傳感器的輸出端。
[0018] 本發(fā)明所述的基于變速積分PID型迭代學習算法的空調(diào)控制方法包括以下步驟：
[0019] 壓力傳感器檢測空調(diào)的送