一种红外温控电扇调速方法技术

技术编号:11764084 阅读:64 留言:0更新日期:2015-07-23 14:22
本发明专利技术公开了一种红外温控电扇调速方法,包括:系统初始化,设定理想热舒适指标PMV值和PMV上下限阈值,控制器实时监测当前人体温度与环境温度,所测温度通过PMV简化模型计算人体当前PMV值,并计算人体当前值与理想值的差值,对所述差值进行温控阈值判别,根据判别情况设定PMV调节量,所述PMV调节量通过PMV转速模型计算当前所需电机转速值,计算所述转速值占电机最大转速值的百分比,并将该百分比作为PWM占空比输出PWM波形,从而控制风扇电机转数,实现温控调速。本发明专利技术建立了用于调速PMV转速模型,能够以人体最佳舒适度为目标进行调速。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电扇电机调速方法,具体涉及。
技术介绍
目前存在的温控风扇调速方法,一般都具备根据人体温度自动调节风扇转速或者 根据环境温度自动调节风扇转速的功能,但在调节方法中均未对调节依据进行说明,即如 何调节、调节量的大小以及如何调节使人体舒适度高等问题未作说明;并且,调速方法还存 在温度阈值调控弊端,即当人体温度下降到设置阈值时电扇关闭,高于该阈值时电扇开启。 若人体温度在该阈值附近波动时,则电扇会频繁启停,影响电机寿命,且不能根据人体区间 热舒适度情况进行调速。 如申请号为200910193968,申请日为2009年11月17日,授权公告日为2012年5 月23日的中国专利技术专利公开了一种多模式温控电风扇调速器,包括工作模式选择开关、人 体热释电红外探测模块、温度采集模块、电源模块、控制处理模块、固态继电器、电风扇及温 度显示模块,该温控调速方法为:将温度采集模块输入的温度信息与温度预设值进行对比, 当所述输入的温度信息大于或等于控制处理模块的温度预设值时,根据所述对比值输出相 应占空比的PWM波给固态继电器,固态继电器根据该相应占空比的PWM波开启电风扇并确 定其转速,否则,输出占空比为〇的PWM波给固态继电器,使电风扇处于关闭状态。虽然该 方法可以实现温控调速功能,但是缺乏电扇转速调节依据,调节步骤中不能根据人体区间 热舒适度情况进行调速的问题。 如申请号为200620014446,申请日为2006年08月30日,授权公告日为2007年09 月05日的中国技术专利公开了一种自动温控电风扇,包括电机控制电路、风扇、电机、 人体感应装置、双向可控电路和温度传感器电路,该温控调速方法为:双向可控电路用于在 人体感应装置输出有效信号且温度传感器电路感应到的温度大于或等于第一设定值时输 出开控制信号至电机控制电路,在人体感应装置未输出有效信号或温度传感器电路感应到 的温度小于第一设定值时输出关控制信号至电机控制电路,电机控制电路用于在响应到开 控制信号后控制电机转动,在响应到关控制信号后控制电机停止转动。该调速方法仅依据 一设定值控制电机启停,不能根据人体热区间舒适度情况进行调速的问题。 以上两种电扇温控调速方法均缺乏调速依据,不能以人体最佳舒适度为目标进行 调速,也没有解决根据人体区间热舒适度情况进行调速的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种一种红外温控电扇调速 方法。本温控调速方法始终以人体最佳舒适设定值为目标,采用PMV转速模型进行调速,使 人体舒适值始终保持在最佳水平;在风扇电机调速中加入了阈值判别步骤,设定开机条件 的上限阈值与停机条件的下限阈值,可以实现电扇停机后再次启动温控调速的问题,避免 了检测值在阈值附近波动时,电扇会频繁启停的问题。 为解决上述技术问题,本专利技术提供,包括: 如图1所示,S1.初始化理想PMV值IPMV、热舒适指标PMV上限阈值e+和下限阈值e _。 S2.控制器通过人体红外温度传感电路、环境红外温度传感电路进行红外测温,实 时监测当前人体温度t h与环境温度16。 建立热舒适指标PMV简化模型,已知人体热舒适指标模型为:【主权项】1. ,其特征在于,包括w下步骤:51. 系统初始化,设定理想PMV值Ip"、热舒适指标PMV上限阔值£+和下限阔值e52. 控制器通过人体红外温度传感电路、环境红外温度传感电路实时监测当前人体温 度与环境温度;53. 根据所测当前人体温度值与环境温度值通过热舒适指标PMV简化模型计算人体当 前热舒适指标PMV值Cp"v;并计算所述人体当前热舒适指标PMV值C与所设定理想热舒适 指标PMV值Ip"v的差值Ep"v;54. 对所述差值Ep"v进行温控阔值判别,判断人体热舒适指标差值是否超出阔值上限, 即判断Epmy〉e+是否成立,若Epmy〉e+成立则进入步骤S5,若不成立则判断人体热舒适指标 差值是否超出阔值下限,即判断Epmy《e_是否成么若Epmy《e_成立则进入步骤S8,否则 转到步骤S2;55. 设定热舒适指标PMV调节量命毎56. 热舒适指标PMV调节量Ap"通过PMV转速模型计算当前W人体最佳舒适度为目标 的风扇电机转速值S。,并计算所述转速值S。占最大转速值S的百分比n;57. 将百分比n作为PWM占空比0输出PWM波形,转到步骤S9;58. 设置PWM占空比0 =0,风扇电机停转,转到步骤S9 ;59. 驱动器根据控制器输出的PWM波形来控制功率管的通断,从而控制风扇电机转数, 实现温控调速; S10.判断是否关机,若不关机则转到步骤S2;若关机则结束。2. 根据权利要求1所述的红外温控电扇调速方法,其特征在于步骤S6中所述PMV转速 模型为PMV值与所对应风扇电机转速值通过函数映射形成。3. 根据权利要求2所述的红外温控电扇调速方法,其特征在于:步骤S6中所述PMV转 速模型中的函数映射为径向基神经网络函数映射。4. 根据权利要求3所述的红外温控电扇调速方法,其特征在于;所述的径向基神经网 络函数映射是指;输入为热舒适PMV值调节量命W,输出为电机转数S。,导入径向基神经网 络函数进行训练,得PMV转速模型如下:其中;II年W-C,II为输入量年W与权值量C,的欧氏距离,ff,为隐层到输出层之间的 权值。5. 根据权利要求1所述的红外温控电扇调速方法,其特征在于:所述步骤S3中,人体 当前热舒适指标PMV值是通过W下公式计算的:其中,其中,th为红外传感器所检测人体温度rc),t。为红外传感器所检测环境温度 (V)。【专利摘要】本专利技术公开了,包括:系统初始化,设定理想热舒适指标PMV值和PMV上下限阈值,控制器实时监测当前人体温度与环境温度,所测温度通过PMV简化模型计算人体当前PMV值,并计算人体当前值与理想值的差值,对所述差值进行温控阈值判别,根据判别情况设定PMV调节量,所述PMV调节量通过PMV转速模型计算当前所需电机转速值,计算所述转速值占电机最大转速值的百分比,并将该百分比作为PWM占空比输出PWM波形,从而控制风扇电机转数,实现温控调速。本专利技术建立了用于调速PMV转速模型,能够以人体最佳舒适度为目标进行调速。【IPC分类】F04D27-02【公开号】CN104791282【申请号】CN201410759954【专利技术人】姚江云, 梁喜幸, 余玲, 梁锡铅 【申请人】广西科技大学鹿山学院【公开日】2015年7月22日【申请日】2014年12月12日本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种红外温控电扇调速方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.系统初始化,设定理想PMV值IPMV、热舒适指标PMV上限阈值ε+和下限阈值ε‑;S2.控制器通过人体红外温度传感电路、环境红外温度传感电路实时监测当前人体温度与环境温度;S3.根据所测当前人体温度值与环境温度值通过热舒适指标PMV简化模型计算人体当前热舒适指标PMV值CPMV;并计算所述人体当前热舒适指标PMV值CPMV与所设定理想热舒适指标PMV值IPMV的差值EPMV;S4.对所述差值EPMV进行温控阈值判别,判断人体热舒适指标差值是否超出阈值上限,即判断Epmv>ε+是否成立,若Epmv>ε+成立则进入步骤S5,若不成立则判断人体热舒适指标差值是否超出阈值下限,即判断Epmv≤ε‑是否成立,若Epmv≤ε‑成立则进入步骤S8,否则转到步骤S2;S5.设定热舒适指标PMV调节量APMV=EPMV;S6.热舒适指标PMV调节量APMV通过PMV转速模型计算当前以人体最佳舒适度为目标的风扇电机转速值S0,并计算所述转速值S0占最大转速值Smax的百分比η;S7.将百分比η作为PWM占空比σ输出PWM波形,转到步骤S9;S8.设置PWM占空比σ=0,风扇电机停转,转到步骤S9;S9.驱动器根据控制器输出的PWM波形来控制功率管的通断,从而控制风扇电机转数,实现温控调速;S10.判断是否关机,若不关机则转到步骤S2;若关机则结束。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:姚江云梁喜幸余玲梁锡铅
申请(专利权)人:广西科技大学鹿山学院
类型:发明
国别省市:广西;45

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