空调系统的控制装置以及空调系统的控制方法制造方法及图纸

技术编号:15190708 阅读:137 留言:0更新日期:2017-04-19 23:26
空调系统的控制装置具备:反馈控制构件(4),其从控制参数以及室温的目标值和被测定的室温之差生成状态量指令,根据状态量指令,将室温控制为目标值;控制对象热特性模型算出构件(1),其在通常运转时,至少从与向控制对象(5)供给的热量相关的状态量或者状态量指令和被测定的室温算出与控制对象(5)的热特性相关的模型的参数;控制参数确定构件(2),其使用从与控制对象(5)的热特性相关的模型导出的算式和参数,确定控制参数。根据上述结构,由于从通常运转时的数据确定反馈控制构件的参数,所以,没有必要进行存在控制对象的室温从被设定的目标温度偏离的可能性的专用运转,在确定参数的过程中也能够持续地将室温控制为目标值,所以,发挥在确定参数的过程中也无损舒适性这样的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对室温进行反馈控制的空调系统及其控制方法,尤其涉及用于反馈控制的参数的确定方法。
技术介绍
在以往的空调系统的控制装置中,具备用于对规定的程序进行自动控制的反馈控制器(PID控制器)(例如,参照专利文献1)。具备该PID控制器的PID控制装置使PID控制器的输出在一定范围内阶梯状地变化,根据此时的控制对象的输出,确认参数(空载时间、一次延迟时间常数、程序增益)。而且,使用该控制对象的参数,根据规定的算式确定PID控制器的参数。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-350503号公报(例如,参照第0020~0026段、图1、图2)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1在确认控制对象的参数时,需要使PID控制器的输出阶梯状地变化,需要进行与空调系统的通常运转不同的参数确认专用的运转。另外,由于在进行参数确认时,使用控制对象增加到使PID控制器的输出阶梯状地变化时的最终的增加量的63%为止所需要的时间,算出控制对象的一次延迟时间常数,所以,需要等待到控制对象达到使PID控制器的输出阶梯状地变化时的最终的增加量。因此,在控制对象的热容量大的空调系统中,到取得参数为止,需要长的时间,存在有损舒适性的可能性。另外,由于通过空载时间和一次延迟时间常数使控制对象近似,所以,还存在如下的可能性:与使PID控制器的输出阶梯状地变化时的初期状态相应地,被确认的参数相差大。再有,由于仅从PID控制器的输出和控制对象的输出确认控制对象的模型,所以,存在如下这样的课题:不能进行外部气体温度等干扰所带来影响的模型化。本专利技术是考虑上面那样的课题而做出的,其目的在于提供一种在确定参数的过程中也无损舒适性的空调系统的控制装置以及空调系统的控制方法。用于解决课题的手段本专利技术的空调系统的控制装置具备:反馈控制构件,其从控制参数以及室温的目标值和测定的室温之差生成状态量指令,根据所述状态量指令,将室温控制为目标值;控制对象热特性模型算出构件,其在通常运转时,至少从与向控制对象供给的热量相关的状态量或者所述状态量指令和所述测定的室温,算出与控制对象的热特性相关的模型的参数;和控制参数确定构件,其使用从与控制对象的热特性相关的模型导出的算式和所述参数,确定所述控制参数。专利技术效果根据本专利技术的空调系统的控制装置,由于从通常运转时的数据确定反馈控制构件的参数,所以,没有必要进行存在控制对象的室温从被设定的目标温度偏离的可能性的专用运转,由于在确定参数的过程中,也能够持续地将室温控制在目标值,所以,具有在确定参数的过程中也无损舒适性的效果。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置的框图。图2是本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置的反馈控制构件的框图。图3是本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置的反馈控制构件的状态量控制构件的框图。图4是本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置的反馈控制构件的控制参数确定流程图。图5是表示本专利技术的实施方式1的热回路网模型之一的图。图6是表示本专利技术的实施方式1的控制对象热特性模型的传递函数表现的图。图7是表示本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置的控制参数确定构件的内部的模拟器的框图。图8是表示本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置的控制参数确定构件的内部的模拟器输出的例子的图。图9是表示本专利技术的实施方式1的热回路网模型之二的图。图10是表示本专利技术的实施方式1的热回路网模型之三的图。图11是本专利技术的实施方式2的空调系统的控制装置的框图。图12是本专利技术的实施方式2的空调系统的控制装置的反馈控制构件的参数确定流程图。图13是表示本专利技术的实施方式3的空调系统的控制装置的极点配置的指定范围的例子的图。图14是本专利技术的实施方式5的空调系统的控制装置的反馈控制构件的状态量控制构件的框图。图15是本专利技术的实施方式6的空调系统的控制装置的反馈控制构件的状态量控制构件的框图。图16是本专利技术的实施方式8的空调系统的控制装置的框图。图17是本专利技术的实施方式10的空调系统的控制装置的框图。具体实施方式下面,根据附图说明本专利技术的实施方式。另外,本专利技术并非受下面说明的实施方式所限定。另外,在下面的附图中,存在各构成部件的大小的关系与实际的关系不同的情况。实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置100的框图。本实施方式1的空调系统具备控制装置100,由该控制装置100控制作为控制对象5的建筑物的室温。另外,在本实施方式1中,使控制对象5为住宅,但也可以是其它的建筑物,例如,也可以是大厦、工厂、住宅、大厦的各房间等。另外,作为进行住宅的空气调节的方法,还有在住宅中的一部分房间安装室内空调机的方法、由装配在住宅的热泵等使热水沸腾,将该沸腾了的热水向欲制热之处传输,使用散热器、风扇盘管等散热装置进行制热的方法。另外,也有使管道贯通到住宅的各房间,由热泵生成温暖的空气、冷的空气,通过将由热泵生成的温暖的空气、冷的空气从管道向各房间传送来进行制冷制热的方法。在本实施方式1中,以由热泵生成热水,向欲进行制热之处传输沸腾了的热水,使用散热器、风扇盘管等散热装置进行制热的系统(下面,简称为AirtoWater系统、ATW系统,另外,也称为整个建筑热水制热系统)为例,进行说明。另外,在ATW系统中,将按照出热水温度指令进行控制而生成的热水向散热器等散热装置传输,进行作为控制对象5的住宅内部的制热。空调系统的控制装置100具备控制对象热特性模型算出构件1、控制参数确定构件2、外部环境计量构件3、反馈控制构件4和温度指令生成构件6。控制对象热特性模型算出构件1被输入作为与向控制对象5即住宅供给的热量相关的状态量的出热水温度以及流量、住宅内部的室温、由外部环境计量构件3计量的作为干扰的外部气体温度以及日照量。另外,在ATW系统中,当在住宅内部传输的热水的流量为一定的情况下,作为与向住宅供给的热量相关的状态量仅仅是出热水温度也没有问题。而且,根据上述的各输入值算出热输送方程式参数,将该参数向控制参数确定构件2输出。另外,对热输送方程式参数将在后面阐述。另外,热输送方程式参数相当于本专利技术的“与控制对象的热特性相关的模型的参数”。控制参数确定构件2根据从控制对象热特性模型算出构件1输入的热输送方程式参数确定控制参数,将该参数向反馈控制构件4输出。另外,对于控制参数将在后面阐述。反馈控制构件4根据被输入的信息,对控制对象5的室温进行反馈控制。温度指令生成构件6使用遥控器、HEMS(HomeEnergyManagementSystem;家庭能源管理系统)、可编程温控器等将被指定的室温的目标值(温度指令)向反馈控制构件4输出。图2是本专利技术的实施方式1的空调系统的控制装置100的反馈控制构件4的框图。反馈控制构件4在内部具备PID控制构件12和状态量控制构件13,PID控制构件12基于作为用于进行PID控制的参数(也就是PID控制构件12的参数)的上述控制参数、以及温度指令(室温的目标值)和测定的室温之差进行PID控制,生成状态量指令,将该生成的状态量指令向状态量控制构件13输出。另外,P意味着比例,I意味着积分,D意味着微分。另外,作为PID控制,在进行没有微分的PI控制的情况下,控制参数确定构件2确定用于进行PI控制的控本文档来自技高网...
空调系统的控制装置以及空调系统的控制方法

【技术保护点】
一种空调系统的控制装置,其具备:反馈控制构件,其从控制参数以及室温的目标值和被测定的室温之差生成状态量指令,根据所述状态量指令,将室温控制在目标值;控制对象热特性模型算出构件,其在通常运转时,至少从与向控制对象供给的热量相关的状态量或者所述状态量指令和所述被测定的室温算出与控制对象的热特性相关的模型的参数;和控制参数确定构件,其使用从与控制对象的热特性相关的模型导出的算式和所述参数,确定所述控制参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空调系统的控制装置,其具备:反馈控制构件,其从控制参数以及室温的目标值和被测定的室温之差生成状态量指令,根据所述状态量指令,将室温控制在目标值;控制对象热特性模型算出构件,其在通常运转时,至少从与向控制对象供给的热量相关的状态量或者所述状态量指令和所述被测定的室温算出与控制对象的热特性相关的模型的参数;和控制参数确定构件,其使用从与控制对象的热特性相关的模型导出的算式和所述参数,确定所述控制参数。2.如权利要求1所述的空调系统的控制装置,其中,作为与向所述控制对象供给的热量相关的状态量,使用与出热水温度相关的状态量。3.如权利要求1所述的空调系统的控制装置,其中,所述空调系统是具备管道的空调系统,作为与向所述控制对象供给的热量相关的状态量,使用与向所述管道吹出的空气的吹出温度相关的状态量。4.如权利要求1所述的空调系统的控制装置,其中,具备压缩机,作为与向所述控制对象供给的热量相关的状态量,使用与所述压缩机的频率相关的状态量。5.如权利要求1至4中的任一项所述的空调系统的控制装置,其中,作为与所述控制对象的热特性相关的模型,使用热回路网模型。6.如权利要求1至5中的任一项所述的空调系统的控制装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:山本隆也宇野义隆前川清石中井孝洋
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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