空调、扫风风速控制方法、系统、控制器、设备及介质技术方案

本发明专利技术属于空调风速控制技术领域，公开了一种空调、扫风风速控制方法、系统、控制器、设备及介质，基于风速衰减的空调扫风风速控制系统包括：执行机构、主控模块和检测模块；执行机构包括风机和扫风电机；主控模块用于通过主控制器根据风速和电机转速的对应关系输出控制信号；检测模块包括空间距离检测单元、风速检测单元、转速检测单元和角度检测单元。本发明专利技术通过实时测量当前扫风角度下出风口与使用者的空间距离，根据风速衰减原理，扫风的同时自适应调节出风口的风速，实现无论使用者是静止或者移动，体感风速均保持在舒适的范围内不会有明显的变化，从而提高扫风舒适度的目的，使空调出风策略更人性化，提高使用者的舒适度。

【技术实现步骤摘要】
空调、扫风风速控制方法、系统、控制器、设备及介质
本专利技术属于空调风速控制
，尤其涉及一种空调、扫风风速控制方法、系统、控制器、设备及介质。
技术介绍
目前，市面上大多数空调的出风控制采用定风速扫风的控制逻辑，出风结构上多采用电机-贯流风叶-扫风结构的设计，即便是某些智能空调也是如此。此控制方法简单，出风结构上也无需较为复杂的设计，但由于人体具有身高，定风速扫风带给用户的是身体各个部位体感风速不均的体验，尤其是接近头部的位置，因为更靠近空调内机出风口，迎面吹来的凉风往往会更加寒冷，让用户感到不适。若要保持扫风的状态，用户需要频繁的调整风档，此繁琐操作也会带来不良的用户体验。专利号为CN106403200A的专利提供了一种空调送风控制系统及方法，通过测量空调房间的容积尺寸和导风板扫风的角度值控制，根据预设的房间各处的风档查询计算房间各处的风速风档，实现根据房间空间结构调节风力强度，使得房间中不同位置的风力均衡的目的。专利号为CN106885334A的专利公开了一种空调风量控制方法，通过实时监测获取对比空调工作空间内和室外气压差与预设风压的大小关系，结合空调各风机运行参数，调节风机的电机频率以控制空调风量，实现了送风风机送风量与新风风机在保障风量动态平衡下实现联动变频控制，防止因风压失常而减少风机寿命的目的。传统空调扫风控制采用定风档扫风，扫风区域内等距离的风速一样，存在高低远近处的风速不均衡的问题。在用户体验上则表现为当使用者站立或坐立于空调的扫风范围内时，使用者的风感存在从脚到头，由远及近风速渐强的问题。但目前的风速控制策略均倾向于根据非体验者本身的其他客观因素的变化来进行空调风速以及出风量的调节控制，而当使用者站立于某一位置或进行远近移动时的全身风感不均衡的问题依旧存在。因此，亟需一种新的空调扫风风速控制方法及系统。通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)传统空调扫风控制采用定风档扫风，扫风区域内等距离的风速一样，存在高低远近处的风速不均衡的问题。(2)目前的风速控制策略均倾向于根据非体验者本身的其他客观因素的变化来进行空调风速以及出风量的调节控制，而当使用者站立于某一位置或进行远近移动时的全身风感不均衡的问题依旧存在。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种空调、扫风风速控制方法、系统、控制器、设备及介质。本专利技术是这样实现的，一种基于风速衰减的空调扫风风速控制系统，所述基于风速衰减的空调扫风风速控制系统包括：执行机构、主控模块和检测模块；执行机构，包括风机和扫风电机；主控模块，用于通过主控制器根据风速和电机转速的对应关系输出控制信号；所述检测模块包括空间距离检测单元、风速检测单元、转速检测单元和角度检测单元；空间距离检测单元，用于通过红外距离检测装置检测当前扫风角度下空调出风口与使用者身体间的直线空间距离；风速检测单元，用于根据风速衰减原理计算得到出风口的风速；转速检测单元，用于检测风机转速；角度检测单元，用于根据当前程序中的运行参数，检测得到挡风板角度。本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述的基于风速衰减的空调扫风风速控制系统的基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，所述基于风速衰减的空调扫风风速控制方法包括以下步骤：步骤一，通过控制器判断空调是否开启扫风模式，未开启则保持空调现有运行模式；若空调开启左右扫风执行步骤二；步骤二，检测扫风区域内是否有符合高度要求的人员活动，若没有则维持设定扫风模式运行；当检测到有人进出或在扫风范围内活动/静止，执行步骤三；步骤三，测量此时出风口的风速vo和当前扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离x，由风速衰减关系推导式得出使用者体感风速vm，并将此风速vm设定为目标体感风速；步骤四，测量检测周期T后的下一个检测时刻的扫风角度下的x1，和vm代入风速衰减关系推导式计算得到vo1，将vo1代入出风口风速与转速的拟合关系式中可得到需控制的目标转速n1；步骤五，通过主控制器根据目标转速n1输出相应的控制波形，对出风口风速进行精确控制；若检测到使用者已不在/移动出扫风范围，则恢复原初始扫风运行模式。进一步，当空调开启扫风模式时，使用者在室内移动和静止，在扫风范围θ内，当使用者站立或坐下时，由于身体各部位与出风口的空间距离从下x3往上x2呈递减趋势，根据风速衰减原理，初始风速相同，经过的距离越长风速衰减越多，出风口向使用者吹出的风经过衰减到达身体各部位的风速，由下而上逐渐变强。而当使用者由远及近靠近出风口，x1减小到x2，到达身体的风力逐渐增强。从出风口吹出的风遵循动量守恒定律，此过程满足自由射流理论。由于使用场景为室内，忽略重力对射流偏移的影响，轴心速度vm空间距离x的关系为：其中，vo为出风速度，m/s；KP为送风口常数，对圆形及矩形喷口的为5.0；d0为喷口所管辖的横截面积的当量直径；若出风口出风面积为S，代入式射流轴心速度为：出风口射流轴心速度为：进一步，在扫风模式开启时，如果检测模块检测有人员进出或在当前扫风区域内活动，测量得到出风口当前扫风角度下与使用者身体部位的直线空间距离x。控制器根据当前出风口风速vo计算得出衰减后到达使用者体表的风速vm，以此作为使用者在身体各部分的目标衰减风速。下一个检测周期再更新由于扫风角度和使用者的移动而发生改变的空间距离x1，由风速衰减关系推导式计算出下一个时刻的出风口风速vo1。出风口风速vo与风机转速n之间存在线性关系如下：vo＝kn+b；等式中，参数k和b与空调出风口结构有关，可使用最小二乘法或由数据拟合得出；根据所述等式可得到控制的目标转速并由控制器输出控制信号进行转速和风速的精确控制。本专利技术的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述的基于风速衰减的空调扫风风速控制方法。本专利技术的另一目的在于提供一种控制器，所述控制器实施基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，所述基于风速衰减的空调扫风风速控制方法包括：判断空调是否开启扫风模式，未开启则保持空调现有运行模式；若空调开启左右扫风执行下一步；检测扫风区域内是否有符合高度要求的人员活动信息，若没有则维持设定扫风模式运行；当检测到有人进出或在扫风范围内活动/静止，执行下一步；测量此时出风口的风速和当前扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离，由风速衰减关系推导式得出使用者体感风速，并将所述使用者体感风速设定为目标体感风速；将测量检测周期后的扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离、使用者体感风速代入风速衰减关系推导式计算得到下一个时刻的出风口风速，将所述下一个时刻的出风口风速代入出风口风速与转速的拟合关系式中得到需控制的目标转速；根据所述目标转速输出相应的控制波形，对出风口风速进行控制；若检测到使用者已不在/移动出扫风范围，则恢复原初始扫风运行模式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，其特征在于，所述基于风速衰减的空调扫风风速控制方法包括：/n通过控制器判断空调是否开启扫风模式，未开启则保持空调现有运行模式；若空调开启左右扫风执行下一步；/n检测扫风区域内是否有符合高度要求的人员活动信息，若没有则维持设定扫风模式运行；当检测到有人进出或在扫风范围内活动/静止，执行下一步；/n测量此时出风口的风速和当前扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离，由风速衰减关系推导式得出使用者体感风速，并将所述使用者体感风速设定为目标体感风速；/n将测量检测周期后的扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离、使用者体感风速代入风速衰减关系推导式计算得到下一个时刻的出风口风速，将所述下一个时刻的出风口风速代入出风口风速与转速的拟合关系式中得到需控制的目标转速；/n通过控制器根据所述目标转速输出相应的控制波形，对出风口风速进行控制；若检测到使用者已不在/移动出扫风范围，则恢复原初始扫风运行模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，其特征在于，所述基于风速衰减的空调扫风风速控制方法包括：
通过控制器判断空调是否开启扫风模式，未开启则保持空调现有运行模式；若空调开启左右扫风执行下一步；
检测扫风区域内是否有符合高度要求的人员活动信息，若没有则维持设定扫风模式运行；当检测到有人进出或在扫风范围内活动/静止，执行下一步；
测量此时出风口的风速和当前扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离，由风速衰减关系推导式得出使用者体感风速，并将所述使用者体感风速设定为目标体感风速；
将测量检测周期后的扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离、使用者体感风速代入风速衰减关系推导式计算得到下一个时刻的出风口风速，将所述下一个时刻的出风口风速代入出风口风速与转速的拟合关系式中得到需控制的目标转速；
通过控制器根据所述目标转速输出相应的控制波形，对出风口风速进行控制；若检测到使用者已不在/移动出扫风范围，则恢复原初始扫风运行模式。


2.如权利要求1所述的基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，其特征在于，所述风速衰减关系推导式为：



由所述风速衰减关系推导式得出使用者体感风速vm，并将此风速vm设定为目标体感风速；式中，出风口的风速vo，当前扫风角度下出风口距离使用者的直线空间距离x。


3.如权利要求1所述的基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，其特征在于，当空调开启扫风模式时，使用者在室内移动和静止，在扫风范围θ内，轴心速度vm空间距离x的关系为：



其中，vo为出风速度，m/s；KP为送风口常数，对圆形及矩形喷口的为5.0；d0为喷口所管辖的横截面积的当量直径；若出风口出风面积为S，代入式射流轴心速度为：



出风口射流轴心速度为：





4.如权利要求1所述的基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，其特征在于，所述风速衰减关系推导式为：



由所述风速衰减关系推导式计算得到下一个时刻的出风口风速vo1，将vo1代入出风口风速与转速的拟合关系式中得到需控制的目标转速n1。


5.如权利要求1所述的基于风速衰减的空调扫风风速控制方法，其特征在于，出风口风速vo与风机转速n的拟合关系式为
vo＝kn+b；
等式中，参数k和b与空调出风口结构有关，使用最小二乘法或由数据拟合得出；根据所述等式得到控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘鹏，王敏，郭旭，邹林燊，林健良，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44