专利名称：智能化家用空调器的控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及空调器的控制技术，特别是关于一种具有自适应功能的全自动智能化空调器的控制装置及控制方法。
从家用空调器的控制系统而论，现有的技术可归结为两类一类是经典的基于信息反馈系统的控制(理论基础是id图)。该控制系统没有综合实施对温度、湿度、空气流速、空气洁净度等多因素的复合型一体化控制策略，没有自适应能力，完全依靠人在过程中的设定参与而实现，自动化程度不高;只能制冷(夏季)与制热(冬季)，没有自动的相互转换，功能也不完备;没有考虑到室外对室内在温度方面的实际影响。另一类是模糊控制(理论基础是FUZZY集合论与FUZZY逻辑)。该控制系统没有考虑室内外温差对室内舒适温度区间的影响;没有在综合语言场内用统一的通用算法构筑多因素复合控制策略;没有真正地“全自动”(只接通电源，一切全自动控制，不用任何设定);没有非常强的“自适应”能力;在控制规则中没有“完备化”的情况归纳;在算法中仅一次合成形成结论，而没有完备的、以知识为基础的二次合成以形成结论;没有根据“控制是以因果关系与可能世界的存在为前提”的原理，抓住因果归纳推理机制，而仅能依据不确定信息进行演绎FUZZY推理;最重要的是没有大量总结、归纳与量化人类已有的关于舒适度方面的“经验与知识”，不能根据周围环境条件的变化来自动调整控制系统本身具有的“经验与知识”，不能根据自组织、自寻优过程，去达到控制动作与周围环境的协调一致-即达到人的最佳舒适态。
因此，当前国际上的空调技术的发展趋势是使空调器的控制系统实现智能化，而为了生产出智能型的空调设备，就必须首先在控制策略上有所突破，才能制造出更新换代的空调产品，基于这一思想，本发明人完成了此项发明。
本发明的目的是提供一种具有自适应功能的全自动智能化空调器控制方法及控制系统。
上述目的的实现，首先是建筑在新的基础理论研究成果的基础上，并形成了基础理论-应用基础-应用技术的整套研究体系。该项发明的理论成果部分已发表于“智能与逻辑”论文集(中国电子工业出版社，1993年11月)，该体系中所提出的新的控制策略可概述如下控制策略的理论基础(1)描述架“语言场与语言值结构”-提出了基本概念、同构定理、扩张定理，讨论了各类性质。为作为原因的温度、湿度、空气洁净度与结果的舒适度的量化的知识表示方法，实现了从状态空间到语言场的转化。
(2)因果关系定性推理模型在单一语言场与综合语言场中，讨论了空调器控制中的推理机制部分，在这里提出复杂推理的计算模型与算法流程，这种算法具有普适性-适合于温度、湿度等因果关系的各种类型，这种普适性算法减少了程序运行步骤与存储空间，建立了“共享知识库”，算法分为两类一类是单一语言场中的并行式算法;另一类是综合语言场中的串行式算法。
(3)控制策略的设计1)包括两大类
第一类瞬时静态策略设计采用单一语言场中的并行式算法 第二类过程的动态策略设计;
在瞬时静态策略设计的基础上，考察在升温(湿)、降温(湿)等过程变化下，随机策略(经验与知识之总和)的特定需要，另附加新策略设计。
2)整个控制过程采用实时与闭环反馈控制。
3)根据环境条件的变化，可自调节区间参数，可自组合矩阵进行“合成”-自组织控制。
4)控制策略的实现目的是使温度与湿度等要素在特定条件环境下所对应的舒适度区间的左右领域内“振荡”(针对缓慢的渐变过程)，并且从时序的角度而论是收敛的-自寻优控制。
5)除主体控制策略的设计外，还考虑到针对压缩机保护、特殊需求(如人体质差异)、容错技术等辅助控制策略的设计。
下面结合附图详细说明本发明空调器的控制方法及控制装置。
图1为本发明控制方法的流程图。
图2为本发明控制装置的结构示意图。
图3A、3B、3C和3D是本发明控制装置各实施例的电路图。
本发明的控制流程如图1所示，可分为输入部分、瞬时静态流程部分、过程动态流程部分和输出部分四个阶段。
(一)输入部分包括两个步骤1.系统初始化设置系统状态的参数、时钟、采样过程参数。
本发明的参数的设定是根据国际与国内的相关标准，确定了量化区间。主要参数如下 本发明的重要特点之一，是打破了传统的仅考虑室内温度控制的格局，还考虑到室外温度变化对室内温度变化的实际影响(即温差因素)，防“空调综合症”，并且体现系统的自适应性。
对于制冷若室外温度每增加(减少)1℃，则室内舒适温度区间上滑(下滑)0.36℃。对于制热若室外温度每增加(减少)1℃，则室内舒适温度区间上滑(下滑)0.30℃。
此外，还可根据特殊需要进行特殊调节，即考虑到地域差别与人体质强弱差异，设置了±2℃的手动调节开关，可据特殊需要将舒适度区间恒保持上滑或下滑2℃。
2.系统当前状态采样输入，包括体质开关状态、烟雾开关状态、室内温度状态、时间间隔等。主要过程有频率到实际数值的转换、容错处理、进行记录以断定系统状态变化趋势、时间计数等。
a.系统状态的采样输入，是利用传感器检测系统的状态(如温度、湿度、烟尘)，采样频率为每3秒钟一次。通常采用热敏(或湿敏)电阻型传感器，获得相应的模拟信号，再通过模拟/频率转换电路转换为频率信号，该转换的频率信号再经传感变送电路实现从频率到温度、湿度的实际数值的转换。转换是采用下列经验公式完成的i)电阻与频率转换公式 R-热敏、湿敏传感器的电阻阻值ii)温度与频率转换公式(22.5～47.5℃)X＝ (Y-930)/27.52 +22.5(Y≥930)(12.5～22.5℃)X＝ (Y-660)/27.52 +12.5(660≤Y＜930)(-5～12.5℃)X＝ (Y-397)/21.04 (Y＜660)X-所测温度值，℃Y-对应的频率值，Hziii)湿度与频率转换公式(在26.5℃为中心点的邻城内)X＝ (Y-207)/113 +46
X＝ (Y-320)/243 +47X-所测相对湿度，%Y-对应的频率值，Hzb.容错处理为了提高系统稳定性，减少输入数据的偶然误差，对输入数据采取均值容错技术，即将当前输入数据与前4次的数据求均值后，用此均值作为本次的输入数据，这样对系统输入数据起了一定平滑作用，提高了输入数据可靠性。
c.系统状态的动态调节通过本次和前次输入数据比较，判断系统当前状态的变化方向，例如增温，降湿等。
(二)瞬时静态流程部分如图1所示，包含以下五个步骤1.根据输入调整系统参数，决定采用制冷或制热算法包括根据体质开关状态调整温度粗划分区间;根据室外温度和当前状态决定采用哪套算法。制冷、制热以室外温度18℃为界，在系统处于全停状态时转换。
采用通用算法模式制冷与制热，以及温度与湿度均采用同一算法模式，仅是各自的参数不同或变化方向与控制目的不同。从而既减少了算法的复杂性，又减少了搜索与占用空间。
2.插值处理包括对温度和湿度进行粗划分插值，从而判定类型，给出原始向量表示。采用实时控制，将得到的温、湿度样本数据，立即转化为语言值的量化表示，并归类，为下面推理做准备。
计算公式如下
式中 t-非标准样本，现时输入值，t0-标准样本的数据，L-区间长度，A左-非标准样本左邻状态标准向量，A右-非标准样本右邻状态标准向量。
由上式得到一个向量Kt当A左或A右为0向量(即非标准样本点落在整个室内可达温、湿度区间的左端或右端时，做特殊处理)。
例如在制热时，当输入室内温度为t＝2℃时，采用插值公式AR·(1-|t-(-5)|2[11-(5)])]]>得到一个向量表示记作Kt，其中AR为一特定的标准向量。
最后计算Kt与各标准向量AR、AP、AT、AQ、AS的距离，以确定相应的类型，即R、P、T、Q、S类之一。
3.自寻优矩阵根据所述输入数据插值后确定的类型，在“共享知识库”中选定“合成”的对象-矩阵M。
所述“共享知识库”由以下矩阵集合而构成首先在标准样本空间中形成因果变(状)态表，形式如下
其中结果向量S＝Apo[(Ap→Su)∧(AP→Su′)](第一次合成)，(注U与U′分别指R、P、T、Q、S的五种状态之一)对于AP而言，由上述的类属于同一小前提的5个结果向量可构成一个知识矩阵。对于AR、AT、AQ、AS，亦然。
上述矩阵的集合构成了“共享知识库”。
4.合成演算由所述插值后确定的状态向量Kt与选定的矩阵M进行合成，即Kt·M＝BB标志舒适度
5.聚类根据向量B与知识库中存储的表示舒适度的标准向量(S＊R，S＊P，S＊T，S＊Q，S＊B，分别表示舒适度的由小到大的不同状态)，计算海明距离。
d=Σk=1n|μ(XK)-μ·(XK)|]]>μ(XK)-舒适度向量的各个座标d-海明距离根据贴近原则，B与哪个标准向量距离最小，则B归于哪类。
6.断定控制动作类型包括由舒适度类型所对应的压缩机、风扇、加湿器、通风扇等动作状态。
由于事先设定了对应于各不同向量S＊R-S＊S，所以与上述的向量B相对应的动作组就已确定。
7.判定此时处于瞬时静态处理，还是过程动态处理，若属于前者，则输出动作组的执行动作信号;若属于后者，则进行温控(或湿控)动作调整，沿图1所示的后续步骤进行，从而进入输出部分。
静态或动态处理的条件为制冷在由高温降至低温的过程中，从舒适度区间的高温端点以下，采取过程动态处理的控制策略;其余条件下，均采取瞬时静态处理的控制策略;
制热在由低温升至高温的过程中，从舒适度区间的低温端点以上，采取瞬时静态处理的控制策略。
在这一部分流程中，本发明的特点是利用逻辑推理方法(不是模糊推理，而是智能化的因果关系定性推理)，构建控制模型。它是以“经验与知识”为基础的知识模型与数学模型相结合的综合模型。它不同于经典控制中的根据温度、湿度、气流速度等相关性曲线(id图)来建模，也不同于模糊控制中，基于控制规则(不完备的情况归纳)通过模糊推理来建模。过程的处理体出了自组织性能。
(三)过程动态流程部分如图1所示，包含三个步骤1.温控动作调整。包括根据控制过程中温度系统状态的发展趋势，调整控温动作，如系统运行至舒适带时保持先前动作等等。
下面具体说明温控过程的实施例A.制冷(室外温度大于或等于18℃时采取制冷)a.在室外温度为27-38℃时，室内舒适温度区间为24-28℃(依国际标准)，进行从高温到低温的一个周期循环，如下图所示 注(1)(开，强)-表示压缩机启动，吹强风;其余类推。
(2)可见在一般情况下，基本上围绕舒适温度带左右“振荡”。
(3)室外温度不在27-38℃范围内时，每±1℃，室内舒适温度区间左右端点值±0.36℃(即考虑到室内外温度差对舒适温度区间之影响)。
b.从低温到高温的一个周期循环在上述条件下，在低于28℃时，一直处于(停，停)状态，然后在28℃邻域内进入(开，弱)等状态;降温时将重复上述循环。
B.制热(室外温度小于18℃时采取制热)a.在室外温度为0-10℃时，室内舒适区间为19-22℃(依国际标准)。进行从低温到高温的一个周期循环，如下图所示 注(1)可见在一般情况下，也基本上围绕舒适温度带左右“振荡”。
(2)室外温度不在0-10℃范围内时，每±1℃，室内舒适温度区间左右端点值±0.3℃。
b.从高温到低温的一个周期循环在上述条件下，在高于19℃时，一直处于(停，停)状态，然后在19℃领域内进入(开，弱)等状态;升温时将重复上述循环。
C.制冷与制热的相互转换(适应“四季型”要求)换向阀(采用热泵型)吸合与放开的条件是a(1).制冷→制热时室外温度小于18℃，且压缩机启动，则吸合(制热)，(2).制热→制冷时室外温度大于等于18℃，且压缩机启动，则放开(制冷)。
b.从算法的角度而论，仅当制冷与制热的算法均处于(停，停)状态，且以室处温度为界时，才实现两套(即制冷与制热)算法之转换。
c.对于制冷与制热，在处于由(停，弱)状态向(停，停)状态转化时，或在20分钟内进入舒适带，此时即停弱风;或开弱风20分钟后再停。
D.工作范围
制冷18℃至43℃(指室外温度区间)，当处于18℃以下时，转制热;当处于43℃以上时，按43℃时处理。
制热-5℃至43℃。当处于-5℃以下时，一般地讲压缩机停止工作，但仍可以自动加湿与换风。(若硬件设备采用先进技术时仍可使压缩机工作);当处于43℃以上时(早已转为制冷了)，按43℃时处理。
2.湿控动作调整。包括按过程对影响湿度的控制动作进行考察，保证湿度在其舒适区间内达到动态平衡。
加湿(算法同于温度调节算法)制冷时，舒适湿度区间为50%-70%(相对湿度，下同)，处于50%以下者加湿。
制热时，舒适湿度区间为40%-65%;处于40%以下者加湿。
空调器侧面有加湿器电源插座，或引出其电源线另附插座，用户自便。
去湿乃实现自然去湿，不作控制，(若使用除湿器时，也可自动控制去湿)。
3.时间限制调整。包括压缩机关后至少延时3分钟，才可再启动;室外温大于43℃且压缩机连续工作在18小时以上时，强行关闭压缩机，至少三分钟后再启动;室内舒适状态持续保持一个小时后，自启动排风扇进行换气，5分钟后即关闭;单弱风状态持续时间大于20分钟时，自动关闭。
在此过程动态流程部分中，还包含有1.通风(用于防烟尘，增负离子含量，去异味等，以保持空气洁净度;同时促使室内空气流动)。
烟尘超量(即大于0.15-0.3Mg/m3)，当烟尘采样超过一预设阈值时即开动风扇;采样为正常值时算起，再开5分钟即停。
当处于舒适状态时，每间隔1小时开风扇5分钟。
2.±2℃调节根据人体体质与地域差异，在空调器侧面设置±2℃的开关。开启后，将自动改变室内相应的舒适温度区间(即舒适带)。
(四)输出部分如图1所示，包含两个步骤1.完备控制动作确定综合输出动作组，达到多因素的协调控制。
由前述过程所得到的关于温度、湿度等调整的若干控制动作的设计，到此进行综合，形成8个输出信号的综合输出动作组。8个信号包括压缩机、强风、中风、弱风、扫风、换向阀、加湿、通风开关的控制信号。
2.空调部件动作控制由上述输出的信号通过功放继电器等直接启动制冷制热循环系统、通风循环系统、空气增湿系统中的压缩机、风扇、加湿器等部件运行起来。这一切全是由程序本身自动执行，而无须人机对话或手动调控，从而达到真正全自动化。
本发明智能化空调控制器的电路结构如图2所示，包括三个部分，即数据采样部分，控制部分与动作部分。
数据采样部分包括室外温度传感器，室内温度、湿度、烟尘传感器，温度和湿度传感器输出的模拟信号送至传感变送电路转换成代表温度、湿度的实测数值的频率信号。
控制部分包括CPU，与CPU直接相连的数字传感变送电路，存储器，驱动器，它还可连接一用于特殊调节的±2℃调节开关。该CPU是电路的核心控制部分，存贮器内存有实现前述控制方法的全部程序。当CPU接收到来自输入部分的数字传感变送电路的室外温度、室内温度和湿度或烟尘的频率信号后，即进行前面所述的逻辑推演。CPU在运行过程中的数据存贮、提取、修改等均与存贮器相关联，特别是在存贮器中置有大量的知识矩阵所构成的知识库，随时可以调用。CPU的输出与驱动器相连，CPU将经推演所输出的动作组信号送至驱动器系统，使各驱动器产生相应的启动响应而使压缩机、强风、中风、弱风、扫风、换向阀、排风机和加湿器的开关做相应的动作，从而使制冷制热循环、通风循环和空气增湿三个子系统运行。
另外，考虑到特定的人体体质的差异与某些干扰因素，本发明的空调控制器还增设了±2℃调节开关，作为特定情况下向CPU的信号输入，CPU接到该信号后将自动调节相应的参数和动作。
本发明控制器电路的实施例如图3A所示，其中CPU采用80C31单片机，它与程序存贮器27C256、数据存贮器6264、数据选择器74LS152相连接;室外温度传感器RTO、室内温度传感器RT1和室内湿度传感器RSH分别与温度模拟/频率转换器TO(NE555)、T1(NE555)和湿度模拟/频率转换器SHD(NE555)相连，经TO、T1和SHD转换而输出的频率信号送至数据选择器74LS152;室内烟尘传感器SMOK与SM(NE555)连接，SM输出的信号送至数据选择器74LS152;此外，74LS152还与一数码开关(4×10K)的输出端相连，一拔码开关SW接于4×10K的这些输出端，当SW合上时，该输出端成为低电平，CPU随之执行±2℃的调节控制。
智能控制程序固化在程序存贮器27C256中，当上述温度、湿度、烟尘、拨码开关的信号经数据选择器74LS152被采集并存贮后，经CPU进行智能判断和推理演算而从其P1口输出控制信号至功率驱动器MC1416，再控制继电器H、L、M、C、P、HP、F、SH的吸合或释放，从而对应控制强风、弱风、中风、扫风的电机，压缩机、换向机、加湿器各部件供电的通或断，使室内自动达到并且维持在最舒适的状态。
在功率驱动器MC1416的输出端还接有相应的发光二极管，以便目视各继电器的吸释状态，从而清楚地显示驱动状态。
此外，CPU还接有一复位电路，该复位电路主要包括NE555电路及一复位开关K。
图中KWDS为辅助显示器，它利用80C31的串行口通讯工作，在本机调试时使用。本电路装机后，该显示器不随机。
上述图3A中的数字传感变送电路TO、T1、SHD和SM也可用常用的A/D转换电路代替，将来自传感器RTO、RT1、RSH和SMOK的模拟信号转换成数字信号送至数据选择器74LS152。
图3A中所表示的是本发明全功能型的智能空调器控制装置的实施例电路图，这种实施例具有自动致冷致热，加湿与去湿，除尘净化空气，±2℃的特殊调节等多种功能。
本发明智能空调控制装置根据其功能的不同还可有一系列不同的实施例。
实施例之二是制冷制热型智能空调器控制装置，如图3B所示，与图3A相比，电路中不包括以下部分(1)湿度传感器RSH和相应的数字传感变送电路SHD，以及加湿器继电器SH;(2)烟尘传感器SMOK和相应的数字传感变送电路SM以及通风机继电器F;(3)拨码开关(SW)电路。
实施例之三是制冷制热加湿度控制型控制装置，如图3C所示，与图3B所示的实施例二相比，电路中多加了室内湿度传感器RSH和相应的数字传感变送电路SHD，以及与功率放大器MC1416相连的加湿器继电器SH。
实施例之四是兼有除尘净化空气功能的制冷制热及湿度控制型控制装置，如图3D所示，与图3C所示的实施例三相比，多加了室内烟尘传感器SMOK和相应的数字传感变送器SM，以及与功率放大器MC1416相连的通风机继电器F。
本发明的控制装置还可以有多种改型，比如，压缩机的驱动部分可采用变频控制器，从而形成变频式压缩机空调器控制装置;还可增设红外传感器和/或声、光传感器，以使本控制装置增加声控或光控功能。
综上所述，本发明的智能化空调器控制方法及装置具有如下的特点和优异的效果(1)全自动1)不用遥控器，操作时不用人为设定，只要接上电源，空调器就在无人去参与，无须人机对话的条件下，在确定的工作范围内自动运行。
(构成8-输入，8-输出的控制系统)2)在特定的工况条件下，完全根据温度、湿度、烟尘传感器等获得的输入数据，以及程序运行，自动调节与运作，实现知识驱动，无须任何硬件结构的驱动控制。
3)真正的全自动运行过程，不受时空条件的限制。(采用国际标准)(2)自适应1)根据室内外温差与室内干球温度等自选择与调整参数值，在知识库中自寻优确定“合成矩阵”，自动插值、聚类，自优选动作组，并具有一定的自组织功能。
2)采用实时控制，随工况环境的变化，自动产生相适应的控制策略。
3)通过变换调节阀，达到制冷与制热的目标，能自适应季节的变化。
(3)多功能1)“四季型”空调器，扩展了“冷热型”空调器的功能;不仅夏冬可用，春秋也可用。
2)加湿(加湿器)与去湿(自动)。
3)保持空气洁净度与负离子含量，通过在达到舒适态后的间隔以及烟尘超阀值时的通风来实现。
4)考虑人体差异地域差异，设置了±2℃的设定调节。(安装时即可实施)5)考虑到室内外温差实施控制，避免空调综合症。(根据国际标准进行设定，避免个体自我误定)6)考虑到压缩机保护(如3分钟后方可再启动，以及连续工作18小时以上的强迫中断片刻)的自动约束控制。
7)采用了可达的容错技术。
8)加湿器与机外通风机的安置由用户自选，可与机身侧插座或引出线插座连通。
9)对空调器的工作范围[-5℃，43℃]，软件系统本身作了设计约束，即便在室外温度处于-5℃以下时，加湿与通风功能仍可保持自动调节(此时压缩机与风扇已停运转);在室外温度处于43℃以上时，保持各执行机构的自动运行，并加上了压缩机保护功能。
(4)节能效果好，(由控制方法与策略所决定的)。
(5)可降低成本，提高性能价格比(曲控制装置所决定的)。
权利要求
1.一种空调器控制方法包括输入阶段、瞬时静态流程阶段、过程动态流程阶段和输出阶段；各阶段的具体步骤如下(1)输入阶段a.系统初始化设置系统状态的参数、时钟、采样过程参数；b.系统当前状态采样利用温度传感器检测系统当前状态，采样频率为每3秒钟一次；温度模拟/频率转换电路将所测温度模拟信号转换为频率信号；c.将所述温度的频率信号转换为代表实际温度值的数字信号，转换经验公式如下(22.5～47.5℃)X= (y-930)/27.52 +22.5(y≥930)(12.5～22.5℃)X= (y-660)/27.52 +12.5(660≤y＜930)(-5～12.5℃)X= (y-397)/21.04 (y＜660)其中X表示所测温度值，℃Y表示对应的频率值，Hzd.容错处理将当前的温度值数字信号与前4次的温度值数字信号求均值，以此均值作为本次温度数字输入数据；e.状态动态调节将所述本次温度均值数据与前次温度均值数据进行比较，以判断系统状态的变化趋势；(2)瞬时静态流程阶段算法步骤如下a.根据输入调整系统参数，决定采用制冷或制热算法。室外温度为18℃以上时制冷，18℃以下时制热；制冷与制热的转换是在其均处于压缩机关闭、风扇停的状态时实施的自动转换；下b.插值处理采用下述公式计算Kt=A左·(1- (︱t-to︱)/(L) )+A右· (︱t-to︱)/(L)式中t-非标准样本，现时输入值，to-标准样本区间的数据，L-区间长度，A左-非标准样本左邻状态标准向量，A右-非标准样本右邻状态标准向量，由上式得到一个向量Kt，计算上述向量与标准向量AR、AP、AT、AQ、AS的距离，以确定相应的类型；R、P、T、Q、S分别表示非常低、低、适中、高、非常高五种状态。c.自寻优矩阵根据所述输入数据插值后确定的类型，在“共享知识库”中选定“合成”的对象矩阵M；所述“共享知识库”由以下矩阵集合而成，首先在标准样本空间中形成因果状态表 其中结果向量S = APｏ［AP→SU］∧(AP→SU)］，对于AP而言，上述类属于同一小前提的5个结果向量S构成一个知识矩阵；对于AR、AT、AQ、AS也都构成知识矩阵；所述全部矩阵的集合构成一“共享知识库”；(u与u′分别指R、P、T、Q、S的五种状态之一)d.合成演算由所述插值后确定的状态向量Kt与选定的矩阵M进行合成，即KtoM=BB-标志舒适度e.聚类根据B向量与知识库中存储的表示舒适度的标准向量S*p、S*p、S*T、S*Q、S*S，分别表示舒适度的由小到大的不同状态)，计算海盼距离 μ(XK)舒适度向量的各个坐标d海明距离根据贴近原则，B归类于与其距离最小的那个标准向量所示的类；f.判定控制动作类型根据事先设定的对应于各不同舒适度类型的动作组，确定与上述向量B相应的动作组；g.判定此时处于瞬时静态处理过程还是过程动态处理过程，若处于静态处理过程，则输出动作组的执行动作信号；若处于过程动态处理过程，则进行温控动作调整；静态或动态处理的条件为制冷在由高温降至低温的过程中，从舒适度区间的高温端点以下，采取过程动态处理的控制策略；其余条件下，均采取瞬时静态处理的控制策略；制热在由低温升至高温的过程中，从舒适度区间的低温端点以上，采取瞬时静态处理的控制策略；(3)过程动态流程阶段a.温控动作调整根据温度系统状态的发展趋势调整控温动作，使温度围绕舒适带“振荡”，形成周期性循环；b.时间限制调整压缩机关闭后至少3分钟后再开启；室外温度高于43℃且压缩机连续工作18小时以上者，强行关闭压缩机；至少3分钟后再启动；单弱风状态持续20分钟后，自动关闭；(4)输出阶段由上述输出的信号通过功放继电器直接启动制冷制热循环系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于(1)在所述输入阶段的状态采样步骤中，利用湿度传感器检测湿度状态，并输出频率信号，再转换为代表实际湿度的数字信号，转换经验公式如下X＝ (Y-207)/113 +46X＝ (Y-320)/243 +47(在26.5℃为中心点的领域内)X表示所测湿度值，%Y表示对应的频率值，Hz(2)在所述瞬时静态流程阶段采用与所述致冷致热算法相同的算法进行插值处理、自寻优矩阵、合成演算、聚类和判定控制动作类型;(3)在所述过程动态流程阶段，还进行湿度控制动作调整，控制策略为制冷时相对湿度的舒适区间为[50%，70%];开启加湿器增湿的过程中，当室内相对湿度达到65%时加湿器关闭;制热时相对湿度的舒适区间为[40%，65%];启动加湿器增湿的过程中，当室内相对湿度达到60%时加湿器关闭;加湿过程在舒适区间内部与小领域内循环进行;(4)在所述输出阶段，还由上述输出的信号通过功放继电器直接启动加湿器动作。
3.如权利要求1、2所述的方法，其特征在于室内舒适状态持续一小时后，利用通风机自动换气，5分钟后自动关闭该机;在所述输入阶段的状态采样步骤中，还利用烟尘传感器检测空气洁净度状态，当检测信号超过所设定的阈值时，输出一信号至CPU，CPU输出一信号启动通风机。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于在所述初始化阶段中，可根据特殊需要将原设定的舒适度区间恒保持上滑或下滑20℃;在所述输出阶段，根据上述温度、湿度及烟尘的控制动作信号，综合成8个输出信号的综合输出动作组，8个信号为压缩机、强风、中风、弱风、扫风、换向阀、加湿和通风的开关驱动信号;该动作组信号分别启动相应系统运行。
5.一种实施如权利要求1所述的空调器控制方法的空调器控制装置，包括数据采样及转换、控制和驱动三部分;其特征在于所述数据采样及转换部分包括室内、室外温度传感器，所产生的信号分别经室内、室外模拟/频率转换器转换为代表所测温度值的频率信号;所述控制部分包括CPU，与CPU相连的程序存贮器、数据存贮器和数据选择器;该程序存贮器及数据存贮器存贮如权利要求1所述的全部运算和控制程序以及标准及实测状态数据，该数据选择器与所述室内、室外模拟/频率转换器相连，在CPU控制下取得温度的频率信号，并将其送入CPU，CPU接收所述温度数字信号后即按权利要求1所述的程序进行逻辑推演，从而输出控制信号;所述驱动部分包括与CPU的输出相连接的功率驱动器，其输出与强风、弱风、中风、扫风的电机、压缩机、换向阀和通风机的开关继电器相连以控制各部件的通断。
6.如权利要求5所述的空调器控制装置，其特征在于所述数据采样及转换部分还包括室内湿度传感器，所产生的信号经湿度模拟/频率转换器转换为代表所测湿度值的频率信号;所述控制部分的数据选择器还与所述湿度模拟/频率转换器的输出相连，取得并传送其输出的湿度数字信号至CPU，CPU按权利要求1所述的方法进行推演，从而输出控制信号;所述驱动部分还包括与CPU的输出相连接的加湿器功率驱动器，以进行相应的空气增湿操作。
7.如权利要求5、6所述的空调器控制装置，其特征在于所述数据采样及转换部分还包括室内烟尘传感器，所测信号经一比较电路与预设阈值相比较，当超出该阈值时，CPU输出一控制信号至通风机功率驱动器，使通风机运行以净化空气。
8.如权利要求7所述的空调器控制装置，其特征在于所述控制部分还包括一±2℃调节控制单元，它包括一频率发生器及一组与CPU相连的拔码开关，该组拔码开关控制CPU与该频率发生器的相应输出端相连或接地。
9.如权利要求8所述空调器控制装置，其特征在于压缩机的驱动部分采用变频控制器，从而形成变频式压缩机空调器控制装置。
10.如权利要求8所述的空调器控制装置，其特征在于所述采样输入部分可增设红外传感器和/或光、声传感器作为控制元件。
全文摘要
一种家用空调器的控制方法与装置，其控制模型的理论基础是发明者独立提出的语言场理论、因果关系定性推理模型与推理机制；其控制算法采用共享知识库、通用性算法、自寻优算法与自组织处理；其控制策略采用瞬时静态流程与过程动态流程交叉融合的方式，以达多参数协调控制的目标。通过对制出的智能控制器测定表明具有全自动(不用遥控器等)、自适应、多功能、节能、成本低等特征，并进而有系列性开发前景。
文档编号F24F11/02GK1100797SQ9410576
公开日1995年3月29日 申请日期1994年5月24日 优先权日1994年5月24日
发明者杨炳儒 申请人:杨炳儒