中央空调自适应PID控制系统技术方案

本发明专利技术属于中央空调技术领域，尤其涉及中央空调自适应PID控制系统，PID控制器体积结构小，重量约300克，占用空间体积不大，能够与变频器和风机盘管集成配套生产，降低低中央空调成本。传统中央空调客房温控器和风机盘管分离，虽然温控器价格不高，但是其功能弱小，不能对客房温度进行精确控制，而是粗放型控制，浪费能源，另一方面，风机盘管单独成套，价格较高，相比本发明专利技术总体价格偏高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于中央空调
，尤其涉及中央空调自适应PID控制系统。
技术介绍
中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。采用液体汽化制冷的原理为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成, 其输入e (t）与输出u (t）的关系为u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt] 式中积分的上下限分别是0和t,它的传递函数为：G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s], 其中kp为比例系数； TI为积分时间常数； TD为微分时间常数。目前，市面上的中央空调大多数采用的是PLC控制系统（PLC控制系统：Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程），其结构分为传感器部分、控制器部分和执行器部分，其工作原理是，被控空间的温度传感器把温度信号转变成电信号传给PLC控制器，PLC控制器把执行信号传给执行器，例如风机或电动阀，改变被控空间的温度。但是PLC控制系统存在着以下缺点：PLC控制器本身是用于小批量产品生产线上柔性化生产，方便快速改变程序，但是对于像中央空调这种控制大滞后、非线性的系统进行控制，往往温湿度信号控制不能达到预定值，或者精确度不高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种中央空调自适应PID控制系统，以解决现有的PLC控制系统温湿度信号控制不能达到预定值、精确度不高的缺点。中央空调自适应PID控制系统，其特征在于包括：温、湿度采集器、PID算法控制模块、增湿器模块、变频器控制模块、上位机通信模块、温湿度设定值模块，所述PID算法控制模块根据温、湿度设定值和温湿度传感器采集回来的当前温、湿度值进行PID控制解算，获得增湿器湿度控制量和轴流风机的转速控制量，控制中央空调风道的温、湿度和风量，从而使被控空间的温、湿度达到设定值。优选的，所述PID控制算法模块将温湿度传感器采集的模拟信号，转换成数字信号，在单片机内经过分析、计算，把执行信号分别输送给增湿器和变频器，同时把实时信号上传给上位机，进行保存，用于系统辨识和控制参数确定。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用智能PID控制系统对变风量中央空调进行温湿度自适应控制，首先控制系统对多变量信号输入输出进行模型辨识，然后根据辨识出的模型进行积分过程PID参数控制，使其达到精确值。当温湿度实际值与设定值相差较大时，控制系统对执行器（变频器或电动阀）发出指令，电源频率或阀门达到最大值；当实际值与设定值接近时，到达预定范围时，控制器发出指令给执行器，逐步减小响应，使实际值与设定值之间的误差保持在一定的范围内，这样可以减低功耗，降低能耗，PID控制器体积结构小，重量约300克，占用空间体积不大，能够与变频器和风机盘管集成配套生产，降低低中央空调成本。传统中央空调客房温控器和风机盘管分离，虽然温控器价格不高，但是其功能弱小，不能对客房温度进行精确控制，而是粗放型控制，浪费能源，另一方面，风机盘管单独成套，价格较高，相比本专利技术总体价格偏高。附图说明图1本专利技术控制系统总体设计图；图2是本专利技术的控制系统硬件结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步描述；实施例：如附图1、图2所示本专利技术提供一种中央空调自适应PID控制系统，包括：温、湿度采集器、PID算法控制模块、增湿器模块、变频器控制模块、上位机通信模块、温湿度设定值模块。PID控制算法模块将温湿度传感器采集的模拟信号，转换成数字信号，在单片机内经过分析、计算，把执行信号分别输送给增湿器和变频器，同时把实时信号上传给上位机，进行保存，用于系统辨识和控制参数确定。PID算法控制模块根据温、湿度设定值和温湿度传感器采集回来的当前温、湿度值进行PID控制解算，获得增湿器湿度控制量和轴流风机的转速控制量，控制中央空调风道的温、湿度和风量，从而使被控空间的温、湿度达到设定值。利用本专利技术所述的技术方案，或本领域的技术人员在本专利技术技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
中央空调自适应PID控制系统，其特征在于包括：温、湿度采集器、PID算法控制模块、增湿器模块、变频器控制模块、上位机通信模块、温湿度设定值模块，所述PID算法控制模块根据温、湿度设定值和温湿度传感器采集回来的当前温、湿度值进行PID控制解算，获得增湿器湿度控制量和轴流风机的转速控制量，控制中央空调风道的温、湿度和风量，从而使被控空间的温、湿度达到设定值。

【技术特征摘要】
1.中央空调自适应PID控制系统，其特征在于包括：温、湿度采集器、PID算法控制模块、增湿器模块、变频器控制模块、上位机通信模块、温湿度设定值模块，所述PID算法控制模块根据温、湿度设定值和温湿度传感器采集回来的当前温、湿度值进行PID控制解算，获得增湿器湿度控制量和轴流风机的转速控制量，控制中央空调风道的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：王攀藻，
申请(专利权)人：四川旅游学院，
类型：发明
国别省市：四川;51