基于中央空调精确模型的温度控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于中央空调精确模型的温度控制方法，该方法包括：温度控制器根据初始目标温度差及初始温差变化率，计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据初始控制值进行温度控制；从第二个预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的预设控制周期内，根据预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，直至新的预设控制周期的起始点的控制值对应的目标温度差小于第二温差阈值时，停止新的预设控制周期的温度控制。本发明专利技术还公开了一种基于中央空调精确模型的温度控制装置。本发明专利技术降低了能耗，提高了能源利用率，降低了成本，更加环保高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调温度控制领域，尤其涉及基于齐次控制理论的空调温度控制方法及装置。
技术介绍
空调温度控制器是地铁运营系统的一个重要组成部分，其消耗的能源费用约占地铁建筑总能耗的40％-60％。这主要的原因在于，当温度的实测值与预先设定的目标温度值存在温度差时，需要调用空调温度控制器进行温度的控制，以消除该温度差，但目前空调温度控制系统采用传统的控制理论对温度进行控制，而该传统的控制理论往往导致稳定时间过长，即达到稳态所需的时间过长，在该稳定时间内，空调温度控制器始终处于高负荷工作状态，导致大量能源被消耗。可见，如何缩短空调温度控制器控制温度差所需的稳定时间成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于解决如何缩短空调温度控制器控制温度差所需的稳定时间的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于齐次控制理论的空调温度控制方法，所述基于齐次控制理论的空调温度控制方法包括以下步骤：步骤S10，温度控制器实时获取环境温度值，并判断所述环境温度值与预先设定的目标温度值之间是否存在温度差；步骤S20，当温度控制器判定存在温度差时，实时侦测所述温度差是否大于预设的第一温差阈值；步骤S30，当所述温度差大于所述第一温差阈值时，温度控制器确定大于所述第一温差阈值的所述温度差为初始目标温度差，并根据所述温度差的历史数据确定初始温差变化率；步骤S40，温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，直至新的所述预设控制周期的起始点的控制值对应的目标温度差小于第二温差阈值时，停止新的所述预设控制周期的温度控制；其中，所述控制值及所述控制值对应的目标温度差由温度控制器以预设频率采样而得，所述控制值满足：u＝-2x1-3x2-5x13-x23u为所述控制值，x1为所述目标温度差，x2为所述温差变化率，且所述目标温度差满足：所述温差变化率满足所述为所述温度差对时间的导数，所述为所述温差变化率对时间的导数。优选地，所述步骤S40包括：温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制，并在第一个所述预设控制周期内以预设频率对所述控制值进行采样，以获取第二个所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，并在所述预设控制周期内以所述预设频率对所述控制值进行采样以获取下一所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值，直至获取的所述控制值对应的所述温度差小于第二温差阈值时，停止下一所述预设控制周期的温度控制。优选地，所述在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制的步骤包括：步骤S41，温度控制器根据新的所述预设控制周期的起始点对应的控制值，确定所述目标输入电压值；其中，所述控制值与所述目标输入电压值呈正比的关系；步骤S42，在新的所述预设控制周期内，温度控制器控制温度控制电机的输入电压值维持在所述目标输入电压值，以进行温度控制。优选地，所述步骤S30之后还包括：步骤S50，温度控制器定时获取所述环境温度值与预先设定的所述目标温度值之间的温度差，并计算实际获取的所述温度差与当前预设控制周期所采用的所述控制值对应的目标温度差之间的偏差值；步骤S60，当所述偏差值大于预设偏差阈值时，温度控制器重新根据所述温度差的历史数据确定新的所述温差变化率，且将新的所述温差变化率作为新的所述初始温差变化率，将获取的所述温度差作为新的所述初始目标温度差，执行步骤S40。优选地，步骤S30中，所述根据所述温度差的历史数据确定初始温差变化率的步骤还包括：温度控制器确定此次存在温度差的时刻至所述温度差大于所述第一温差阈值的时刻之间的时间间隔，并提取所述时间间隔中所有所述温度差的数据，并根据所有所述温度差，确定所述温差变化率。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种基于齐次控制理论的空调温度控制装置，所述基于齐次控制理论的空调温度控制装置包括：判断模块，用于实时获取环境温度值，并判断所述环境温度值与预先设定的目标温度值之间是否存在温度差；侦测模块，用于当所述判断模块判定存在温度差时，实时侦测所述温度差是否大于预设的第一温差阈值；初始值获取模块，用于当所述温度差大于所述第一温差阈值时，确定大于所述第一温差阈值的所述温度差为初始目标温度差，并根据所述温度差的历史数据确定初始温差变化率；控制模块，用于根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，直至新的所述预设控制周期的起始点的控制值对应的目标温度差小于第二温差阈值时，停止新的所述预设控制周期的温度控制；其中，所述控制值及所述控制值对应的目标温度差由基于齐次控制理论的空调温度控制装置以预设频率采样而得，所述控制值满足：u＝-2x1-3x2-5x13-x23u为所述控制值，x1为所述目标温度差，x2为所述温差变化率，且所述目标温度差满足：所述温差变化率满足所述为所述温度差对时间的导数，所述为所述温差变化率对时间的导数。优选地，所述控制模块还用于：根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制，并在第一个所述预设控制周期内以预设频率对所述控制值进行采样，以获取第二个所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，并在所述预设控制周期内以所述预设频率对所述控制值进行采样以获取下一所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值，直至获取的所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于齐次控制理论的空调温度控制方法，其特征在于，所述基于齐次控制理论的空调温度控制方法包括以下步骤：步骤S10，温度控制器实时获取环境温度值，并判断所述环境温度值与预先设定的目标温度值之间是否存在温度差；步骤S20，当温度控制器判定存在温度差时，实时侦测所述温度差是否大于预设的第一温差阈值；步骤S30，当所述温度差大于所述第一温差阈值时，温度控制器确定大于所述第一温差阈值的所述温度差为初始目标温度差，并根据所述温度差的历史数据确定初始温差变化率；步骤S40，温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，直至新的所述预设控制周期的起始点的控制值对应的目标温度差小于第二温差阈值时，停止新的所述预设控制周期的温度控制；其中，所述控制值及所述控制值对应的目标温度差由温度控制器以预设频率采样而得，所述控制值满足：u＝‑2x1‑3x2‑5x13‑x23u为所述控制值，x1为所述目标温度差，x2为所述温差变化率，且所述目标温度差满足：所述温差变化率满足所述为所述温度差对时间的导数，所述为所述温差变化率对时间的导数。...

【技术特征摘要】
1.一种基于齐次控制理论的空调温度控制方法，其特征在于，所述基于
齐次控制理论的空调温度控制方法包括以下步骤：
步骤S10，温度控制器实时获取环境温度值，并判断所述环境温度值与
预先设定的目标温度值之间是否存在温度差；
步骤S20，当温度控制器判定存在温度差时，实时侦测所述温度差是否
大于预设的第一温差阈值；
步骤S30，当所述温度差大于所述第一温差阈值时，温度控制器确定大
于所述第一温差阈值的所述温度差为初始目标温度差，并根据所述温度差的
历史数据确定初始温差变化率；
步骤S40，温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，
计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控
制；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预
设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始
点对应的控制值进行温度控制，直至新的所述预设控制周期的起始点的控制
值对应的目标温度差小于第二温差阈值时，停止新的所述预设控制周期的温
度控制；
其中，所述控制值及所述控制值对应的目标温度差由温度控制器以预设
频率采样而得，所述控制值满足：
u＝-2x1-3x2-5x13-x23u为所述控制值，x1为所述目标温度差，x2为所述温差变化率，且所述
目标温度差满足：所述温差变化率满足所述为所述温
度差对时间的导数，所述为所述温差变化率对时间的导数。
2.如权利要求1所述的基于齐次控制理论的空调温度控制方法，其特征
在于，所述步骤S40包括：
温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始
控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制，并在
第一个所述预设控制周期内以预设频率对所述控制值进行采样，以获取第二

\t个所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值；从第二个所述预设控制周
期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预
设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制，
并在所述预设控制周期内以所述预设频率对所述控制值进行采样以获取下一
所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值，直至获取的所述控制值对应
的所述温度差小于第二温差阈值时，停止下一所述预设控制周期的温度控制。
3.如权利要求1或2所述的基于齐次控制理论的空调温度控制方法，其
特征在于，所述在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始
点对应的控制值进行温度控制的步骤包括：
步骤S41，温度控制器根据新的所述预设控制周期的起始点对应的控制
值，确定所述目标输入电压值；其中，所述控制值与所述目标输入电压值呈
正比的关系；
步骤S42，在新的所述预设控制周期内，温度控制器控制温度控制电机
的输入电压值维持在所述目标输入电压值，以进行温度控制。
4.如权利要求1或2所述的基于齐次控制理论的空调温度控制方法，其
特征在于，所述步骤S30之后还包括：
步骤S50，温度控制器定时获取所述环境温度值与预先设定的所述目标
温度值之间的温度差，并计算实际获取的所述温度差与当前预设控制周期所
采用的所述控制值对应的目标温度差之间的偏差值；
步骤S60，当所述偏差值大于预设偏差阈值时，温度控制器重新根据所
述温度差的历史数据确定新的所述温差变化率，且将新的所述温差变化率作
为新的所述初始温差变化率，将获取的所述温度差作为新的所述初始目标温
度差，执行步骤S40。
5.如权利要求1或2所述的基于齐次控制理论的空调温度控制方法，其
特征在于，步骤S30中，所述根据所述温度差的历史数据确定初始温差变化
率的步骤还包括：
温度控制器确定此次存在温度差的时刻至所述温度差大于所述第一温差

\t阈值的时刻之间的时间间隔，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏伟，
申请(专利权)人：深圳达实智能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44