一种多目标空气质量参数优化调节系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术属于空气质量调节设备领域，提供一种多目标空气质量参数优化调节系统及其工作方法。本发明专利技术系统包含空气品质检测模块、数据处理与分析模块、PWM驱动器及空气净化设备，所述数据处理与分析模块包括线性求和单元、偏差比较单元、取反单元、PID控制器；所述空气品质检测模块的输出端与线性求和单元的输入端相连，线性求和单元的输出结果与目标空气品质参数一并输入偏差比较单元，偏差比较单元的输出端经取反单元后与PID控制器相连，PID控制器的输出端与PWM驱动器相连，PWM驱动器与空气净化设备相连。本发明专利技术多目标空气质量参数优化调节系统，结构简单，使用方便，使用本发明专利技术调节系统及其工作方法，能够实现室内空气质量的整体优化，提高室内的空气品质。

Multi objective air quality parameter optimization regulating system and working method thereof

The invention belongs to the field of air quality adjustment equipment, and provides a multi-target air quality parameter optimization regulation system and a working method thereof. The system of the invention includes air quality detection module, data processing and analysis module, PWM driver and air purification equipment, the data processing and analysis module including linear summation unit, a comparison unit and anti deviation unit, PID controller; the output end of the air quality detection module and linear summation unit is connected with the input end the output results, linear summation unit and target air quality parameters are input deviation deviation comparison unit, the output of the comparing unit end by counter unit is connected with the PID controller, the output end of the PID controller and the PWM drive is connected, PWM drive and air purification equipment. The invention of multi-objective parameter optimization of air quality control system, simple structure, convenient use, use the adjusting system and its working method, to achieve the overall optimization of the quality of indoor air, improve the indoor air quality.

【技术实现步骤摘要】
一种多目标空气质量参数优化调节系统及其工作方法
本专利技术属于空气质量调节设备领域，具体地说是一种多目标空气质量参数优化调节系统及其工作方法。
技术介绍
随着人们对生活品质要求的日益提高，室内空气质量的好坏也成了人们逐渐关注的焦点以及生活品质高低的评价标准。然而，现有市场上的空气质量调节设备，虽然采用了智能监测，但控制方式上也只是通过简单的设置某一空气质量参数的阈值上限，控制相应的执行机构，实现单一的空气质量参数调节，如PM2.5、CO2、TVOC等，难以进行多个空气质量参数的整体优化调节，同时现有的空气质量调节设备还存在净化设备调节频繁，难以进入稳态，耗费能源等问题。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术旨在提供一种多目标空气质量参数优化调节系统及其工作方法，能够实现室内空气质量的整体优化，提高室内的空气品质。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。一种多目标空气质量参数优化调节系统，包含空气品质检测模块、数据处理与分析模块、PWM驱动器及空气净化设备，所述数据处理与分析模块包括线性求和单元、偏差比较单元、取反单元、PID控制器；所述空气品质检测模块的输出端与线性求和单元的输入端相连，线性求和单元的输出结果与目标空气品质参数一并输入偏差比较单元，偏差比较单元的输出端经取反单元后与PID控制器相连，PID控制器的输出端与PWM驱动器相连，PWM驱动器与空气净化设备相连。本专利技术还提供一种上述的多目标空气质量参数优化调节系统的工作方法，该方法包括以下步骤：（1）空气品质检测模块检测室内的空气质量参数，包括PM2.5的质量参数X1、CO2的质量参数X2、甲醛的质量参数X3、TVOC的质量参数X4；（2）线性求和单元接收空气品质检测模块检测的多项空气质量参数，并对多项空气质量参数进行线性求和，求和的结果作为反馈空气品质；（3）通过偏差比较单元计算目标空气品质与反馈空气品质的差值，并将结果取反送入PID控制器，经过PID运算后，得到PWM驱动器的控制量；（4）PWM驱动器接收PID控制器的控制量信号，并控制空气净化设备的风机转速。在上述技术方案中，步骤（2）中对多项空气质量参数进行加权线性求和的公式如下：Z(X1,X2,X3,X4)=X1+0.1*X2+1000*X3+100*X4。在上述技术方案中，步骤（3）中目标空气品质的设定方式为：依据人体健康呼吸空气质量参数相关标准设定对应参数，PM2.5的目标参数X1’设定在0~100ug/m³；CO2的目标参数X2’设定在350~1000ppm；甲醛的目标参数X3’设定在0~0.1mg/m³；TVOC的目标参数X4’设定在0~0.6mg/m³。在上述技术方案中，进行步骤（2）的加权线性求和时，需要首先将各空气质量参数的单位转换为与目标参数的单位一致，然后取其数值进行计算。在上述技术方案中，所述空气净化设备含有粗效过滤器、HEPA高效过滤器、活性炭等过滤装置。本专利技术的工作原理为：室内各空气质量参数为低耦合关系，采用线性求和能够在一定程度上表征室内的空气品质，当反馈回的某一空气参数升高时，便会使其求和结果增大，从而使偏差绝对值增大，进而PWM占空比增大，使风机转速提高，空气质量参数下降。当反馈回的某一空气参数下降时，原理类似。从而实现室内空气品质的整体优化及空气净化设备的稳定节能运行。本专利技术多目标空气质量参数优化调节系统，结构简单，使用方便，使用本专利技术调节系统及其工作方法，能够实现室内空气质量的整体优化，提高室内的空气品质。附图说明图1是本专利技术多目标空气质量参数优化调节系统的示意图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术进行进一步的说明。如图1所示，本专利技术实施例提供一种多目标空气质量参数优化调节系统，包含空气品质检测模块、数据处理与分析模块、PWM驱动器及空气净化设备，所述数据处理与分析模块包括线性求和单元、偏差比较单元、取反单元、PID控制器；所述空气品质检测模块的输出端与线性求和单元的输入端相连，线性求和单元的输出结果与目标空气品质参数一并输入偏差比较单元，偏差比较单元的输出端经取反单元后与PID控制器相连，PID控制器的输出端与PWM驱动器相连，PWM驱动器与空气净化设备相连。本实施例还提供一种上述的多目标空气质量参数优化调节系统的工作方法，该方法包括以下步骤：（1）空气品质检测模块检测室内的空气质量参数，包括PM2.5的质量参数X1、CO2的质量参数X2、甲醛的质量参数X3、TVOC的质量参数X4；（2）线性求和单元接收空气品质检测模块检测的多项空气质量参数，并对多项空气质量参数进行线性求和，求和的结果作为反馈空气品质；（3）通过偏差比较单元计算目标空气品质与反馈空气品质的差值，并将结果取反送入PID控制器，经过PID运算后，得到PWM驱动器的控制量；（4）PWM驱动器接收PID控制器的控制量信号，并控制空气净化设备的风机转速。其中，步骤（2）中对多项空气质量参数进行加权线性求和的公式如下：Z(X1,X2,X3,X4)=X1+0.1*X2+1000*X3+100*X4。其中，步骤（3）中目标空气品质的设定方式为：依据人体健康呼吸空气质量参数相关标准设定对应参数，PM2.5的目标参数X1’设定在0~100ug/m³；CO2的目标参数X2’设定在350~1000ppm；甲醛的目标参数X3’设定在0~0.1mg/m³；TVOC的目标参数X4’设定在0~0.6mg/m³。其中，进行步骤（2）的加权线性求和时，需要首先将各空气质量参数的单位转换为与目标参数的单位一致，然后取其数值进行计算。其中，所述空气净化设备含有粗效过滤器、HEPA高效过滤器、活性炭等过滤装置。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多目标空气质量参数优化调节系统，其特征在于：包含空气品质检测模块、数据处理与分析模块、PWM驱动器及空气净化设备，所述数据处理与分析模块包括线性求和单元、偏差比较单元、取反单元、PID控制器；所述空气品质检测模块的输出端与线性求和单元的输入端相连，线性求和单元的输出结果与目标空气品质参数一并输入偏差比较单元，偏差比较单元的输出端经取反单元后与PID控制器相连，PID控制器的输出端与PWM驱动器相连，PWM驱动器与空气净化设备相连。

【技术特征摘要】
1.一种多目标空气质量参数优化调节系统，其特征在于：包含空气品质检测模块、数据处理与分析模块、PWM驱动器及空气净化设备，所述数据处理与分析模块包括线性求和单元、偏差比较单元、取反单元、PID控制器；所述空气品质检测模块的输出端与线性求和单元的输入端相连，线性求和单元的输出结果与目标空气品质参数一并输入偏差比较单元，偏差比较单元的输出端经取反单元后与PID控制器相连，PID控制器的输出端与PWM驱动器相连，PWM驱动器与空气净化设备相连。2.一种如权利要求1所述的多目标空气质量参数优化调节系统的工作方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）空气品质检测模块检测室内的空气质量参数，包括PM2.5的质量参数X1、CO2的质量参数X2、甲醛的质量参数X3、TVOC的质量参数X4；（2）线性求和单元接收空气品质检测模块检测的多项空气质量参数，并对多项空气质量参数进行线性求和，求和的结果作为反馈空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨学蒙，钟小普，毛旭敏，毛宏勇，陆锦锦，姜勇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42