一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法技术

本发明专利技术公开了一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，包括以下步骤：A、计算冰箱冷冻室的实际温度与设定温度的差值以及相邻采样周期内的差值变化率；B、设定冷冻室温差信号和冷冻室温差变化率信号为模糊控制的输入信号，压缩机频率变化相当量为模糊控制的输出信号；C、确定冷冻室温差信号和冷冻室温差变化率信号的模糊集合及隶属度函数；D、确定压缩机频率变化相当量的模糊集合及各个模糊集合参数；E、根据制定模糊控制的模糊规则获取压缩机频率变化相当量的各输出值；F、对压缩机频率变化相当量的各输出值进行解模糊运算，计算压缩机要求运行频率。本发明专利技术实现冰箱温度的快速、精确控制，大大优化了变频冰箱的制冷性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气制冷
，尤其涉及一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法。
技术介绍
变频压缩机是通过一定控制方式实现一定范围内的连续调节转速，连续改变输出能量的压缩机。目前冰箱等家电普遍使用变频压缩机进行温度调节和控制，变频压缩机由变频控制器控制驱动压缩机的电机转速，频率越高，转速也越高，输出的冷量越大。现有变频控制器采用的控制方法虽然能够实现冰箱的实际温度随设定温度改变并最终达到设定温度，但往往需要多次变频才能达成目标，调节过程时间较长，能耗较大，导致冰箱耗电量大，制冷性能差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，能够在低能耗、低噪声的情况下实现冰箱温度的快速、精确控制，为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，包括以下步骤：A、设定采样周期TSAMP，每隔TSAMP秒采集一次冰箱冷冻室的实际温度T，并计算实际温度T与设定温度T0的差值，记ΔTn＝T-T0，下标n＝1，2，……，记dΔTn＝ΔTn-ΔTn-1，然后进入步骤B；B、设定冷冻室温差常数CDD和冷冻室温差变化率常数CDDD，将冷冻室温差信号ΔDt＝CDD·ΔTn和冷冻室温差变化率信号dΔDt＝CDDD·dΔTn作为模糊控制的输入信号，将压缩机频率变化相当量ΔF作为模糊控制的输出信号，然后进入步骤C；C、对模糊控制的输入信号进行模糊化处理，定义冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的模糊集合均为正大、正小、零变、负小和负大，采用三角形隶属度函数法分别对冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的正大、正小、零变、负小和负大模糊集合建立隶属度函数，根据冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的数值确定其在对应模糊集合中的隶属度，并将取值不等于0的各个隶属度依次记为μi，i＝1，2，3，……，然后进入步骤D；D、定义压缩机频率变化相当量ΔF的模糊集合分别为正大、正小、正小小、零变、负小小、负小和负大，BIGP为压缩机频率变化相当量ΔF的正大模糊集合参数，SMALLP为压缩机频率变化相当量ΔF的正小模糊集合参数，VSMALLP为压缩机频率变化相当量ΔF的正小小模糊集合参数，NOCHANGE为压缩机频率变化相当量ΔF的零变模糊集合参数，VSMALLN为压缩机频率变化相当量ΔF的负小小模糊集合参数，SMALLN为压缩机频率变化相当量ΔF的负小模糊集合参数，BIGN为压缩机频率变化相当量ΔF的负大模糊集合参数，然后进入步骤E；E、以冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的模糊集合作为控制变量，以压缩机频率变化相当量ΔF的模糊集合参数作为输出变量，采用IF-THEN格式定义模糊控制的模糊规则，根据冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt所属的模糊集合确定适用的模糊规则，并将压缩机频率变化相当量ΔF的各个输出值依次记为ΔFi，ΔFi的下标分别与冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt在其所属模糊集合中的隶属度μi的下标对应相等，然后进入步骤F；F、对压缩机频率变化相当量ΔF的各个输出值ΔFi进行解模糊计算，得到模糊控制的实际输出值压缩机要求运行频率＝压缩机现运行频率+实际输出值WA×CFOUT，式中CFOUT为常数。所述的步骤C中定义POSB为冷冻室温差信号ΔDt的正大模糊集合参数，POSS为冷冻室温差信号ΔDt的正小模糊集合参数，ZERO为冷冻室温差信号ΔDt的零变模糊集合参数，NEGS为冷冻室温差信号ΔDt的负小模糊集合参数，NEGB为冷冻室温差信号ΔDt的负大模糊集合参数，冷冻室温差信号ΔDt正大模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差信号ΔDt正小模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差信号ΔDt零变模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差信号ΔDt负小模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差信号ΔDt负大模糊集合的隶属度函数为：所述的步骤C中定义POSBD为冷冻室温差变化率信号dΔDt的正大模糊集合参数，POSSD为冷冻室温差变化率信号dΔDt的正小模糊集合参数，ZEROD为冷冻室温差变化率信号dΔDt的零变模糊集合参数，NEGSD为冷冻室温差变化率信号dΔDt的负小模糊集合参数，NEGBD为冷冻室温差变化率信号dΔDt的负大模糊集合参数，冷冻室温差变化率信号dΔDt正大模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差变化率信号dΔDt正小模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差变化率信号dΔDt零变模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差变化率信号dΔDt负小模糊集合的隶属度函数为：冷冻室温差变化率信号dΔDt负大模糊集合的隶属度函数为：所述的步骤E中模糊规则包括以下十条：①IF冷冻室温差信号ΔDt为正大，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为BIGP；②IF冷冻室温差信号ΔDt为正小，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为SMALLP；③IF冷冻室温差信号ΔDt为零变，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为NOCHANGE；④IF冷冻室温差信号ΔDt为负小，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为SMALLN；⑤IF冷冻室温差信号ΔDt为负大，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为BIGN；⑥IF冷冻室温差变化率信号dΔDt为正大，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为SMALLP；⑦IF冷冻室温差变化率信号dΔDt为正小，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为VSMALLP；⑧IF冷冻室温差变化率信号dΔDt为零变，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为NOCHANGE；⑨IF冷冻室温差变化率信号dΔDt为负小，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为VSMALLN；⑩IF冷冻室温差变化率信号dΔDt为负大，THEN压缩机频率变化相当量ΔF为SMALLN。所述的步骤D中冷冻室温差信号ΔDt的正大模糊集合参数POSB、正小模糊集合参数POSS、零变模糊集合参数ZERO、负小模糊集合参数NEGS和负大模糊集合参数NEGB为等差数列。所述的步骤D中冷冻室温差变化率信号dΔDt的正大模糊集合参数POSBD、正小模糊集合参数POSSD、零变模糊集合参数ZEROD、负小模糊集合参数NEGSD和负大模糊集合参数NEGBD为等差数列。本专利技术采用优化的控制方法对压缩机转速进行精细化调节，通过将冰箱的冷冻室温差信号和冷冻室温差变化率信号作为模糊控制的输入信号，实时监测冰箱的温度变化；通过独特设计的隶属度函数获得模糊化输入，利用模糊规则计算模糊化输出，最后根据不同机型控制实际输出，使冰箱压缩机频率平稳变化，既不会因为频繁升频降频停机导致增加能耗，又可使冰箱快速达到设定温度并维持稳定的温度，大大优化了变频冰箱的制冷性能。附图说明图1为本专利技术的流程示意图；图2为本专利技术所述的冷冻室温差信号ΔDt的隶属度函数图；图3为本专利技术所述的冷冻室温差变化率信号dΔDt的隶属度函数图；图4为本专利技术实施例中冷冻室温差信号ΔDt的隶属度函数图；图5为本专利技术实施例中冷冻室温差变化率信号dΔDt的隶属度函数图。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，包括以下步骤：A、设定采样周期TSAMP，每隔TSAMP秒采集一次冰箱冷冻室的实际温度T，并计算实际温度T与设定温度T0的差值，记ΔTn＝T-T0，下标n＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、设定采样周期TSAMP，每隔TSAMP秒采集一次冰箱冷冻室的实际温度T，并计算实际温度T与设定温度T0的差值，记ΔTn＝T‑T0，下标n＝1，2，……，记dΔTn＝ΔTn‑ΔTn‑1，然后进入步骤B；B、设定冷冻室温差常数CDD和冷冻室温差变化率常数CDDD，将冷冻室温差信号ΔDt＝CDD·ΔTn和冷冻室温差变化率信号dΔDt＝CDDD·dΔTn作为模糊控制的输入信号，将压缩机频率变化相当量ΔF作为模糊控制的输出信号，然后进入步骤C；C、对模糊控制的输入信号进行模糊化处理，定义冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的模糊集合均为正大、正小、零变、负小和负大，采用三角形隶属度函数法分别对冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的正大、正小、零变、负小和负大模糊集合建立隶属度函数，根据冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的数值确定其在对应模糊集合中的隶属度，并将取值不等于0的各个隶属度依次记为μi，i＝1，2，3，……，然后进入步骤D；D、定义压缩机频率变化相当量ΔF的模糊集合分别为正大、正小、正小小、零变、负小小、负小和负大，BIGP为压缩机频率变化相当量ΔF的正大模糊集合参数，SMALLP为压缩机频率变化相当量ΔF的正小模糊集合参数，VSMALLP为压缩机频率变化相当量ΔF的正小小模糊集合参数，NOCHANGE为压缩机频率变化相当量ΔF的零变模糊集合参数，VSMALLN为压缩机频率变化相当量ΔF的负小小模糊集合参数，SMALLN为压缩机频率变化相当量ΔF的负小模糊集合参数，BIGN为压缩机频率变化相当量ΔF的负大模糊集合参数，然后进入步骤E；E、以冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的模糊集合作为控制变量，以压缩机频率变化相当量ΔF的模糊集合参数作为输出变量，采用IF‑THEN格式定义模糊控制的模糊规则，根据冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt所属的模糊集合确定适用的模糊规则，并将压缩机频率变化相当量ΔF的各个输出值依次记为ΔFi，ΔFi的下标分别与冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt在其所属模糊集合中的隶属度μi的下标对应相等，然后进入步骤F；F、对压缩机频率变化相当量ΔF的各个输出值ΔFi进行解模糊计算，得到模糊控制的实际输出值压缩机要求运行频率＝压缩机现运行频率+实际输出值WA×CFOUT，式中CFOUT为常数。...

【技术特征摘要】
1.一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：A、设定采样周期TSAMP，每隔TSAMP秒采集一次冰箱冷冻室的实际温度T，并计算实际温度T与设定温度T0的差值，记ΔTn＝T-T0，下标n＝1，2，……，记dΔTn＝ΔTn-ΔTn-1，然后进入步骤B；B、设定冷冻室温差常数CDD和冷冻室温差变化率常数CDDD，将冷冻室温差信号ΔDt＝CDD·ΔTn和冷冻室温差变化率信号dΔDt＝CDDD·dΔTn作为模糊控制的输入信号，将压缩机频率变化相当量ΔF作为模糊控制的输出信号，然后进入步骤C；C、对模糊控制的输入信号进行模糊化处理，定义冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的模糊集合均为正大、正小、零变、负小和负大，采用三角形隶属度函数法分别对冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的正大、正小、零变、负小和负大模糊集合建立隶属度函数，根据冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的数值确定其在对应模糊集合中的隶属度，并将取值不等于0的各个隶属度依次记为μi，i＝1，2，3，……，然后进入步骤D；D、定义压缩机频率变化相当量ΔF的模糊集合分别为正大、正小、正小小、零变、负小小、负小和负大，BIGP为压缩机频率变化相当量ΔF的正大模糊集合参数，SMALLP为压缩机频率变化相当量ΔF的正小模糊集合参数，VSMALLP为压缩机频率变化相当量ΔF的正小小模糊集合参数，NOCHANGE为压缩机频率变化相当量ΔF的零变模糊集合参数，VSMALLN为压缩机频率变化相当量ΔF的负小小模糊集合参数，SMALLN为压缩机频率变化相当量ΔF的负小模糊集合参数，BIGN为压缩机频率变化相当量ΔF的负大模糊集合参数，然后进入步骤E；E、以冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt的模糊集合作为控制变量，以压缩机频率变化相当量ΔF的模糊集合参数作为输出变量，采用IF-THEN格式定义模糊控制的模糊规则，根据冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt所属的模糊集合确定适用的模糊规则，并将压缩机频率变化相当量ΔF的各个输出值依次记为ΔFi，ΔFi的下标分别与冷冻室温差信号ΔDt和冷冻室温差变化率信号dΔDt在其所属模糊集合中的隶属度μi的下标对应相等，然后进入步骤F；F、对压缩机频率变化相当量ΔF的各个输出值ΔFi进行解模糊计算，得到模糊控制的实际输出值压缩机要求运行频率＝压缩机现运行频率+实际输出值WA×CFOUT，式中CFOUT为常数。2.如权利要求1所述的一种冰箱变频压缩机转速的模糊控制方法，其特征在于：所述的步骤C中定义POSB为冷冻室温差信号ΔDt的正大模糊集合参数，POSS为冷冻室温差信号ΔDt的正小模糊集合参数，ZERO为冷冻室温差信号ΔDt的零变模糊集合参数，NEGS为冷冻室温差信号ΔDt的负小模糊集合参数，NEGB为冷冻室温差信号Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：何晖，王鸿海，刘猛，
申请(专利权)人：河南新飞电器有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41