一种空调内机、测控方法、测控系统、空调及存储介质与流程

[0001]
本发明属于空调控制技术领域，尤其涉及一种空调内机、测控方法、测控系统、空调及存储介质。


背景技术：

[0002]
目前，目前空调内置驱动内机转速多是基于pwm控制，调速方式上主要采用pid调速，在使用pid调速过程中，往往由于不同电机存在个体差异，调速pid参数设置不合理导致空调调速出现异常，直接导致空调工作时出现明显噪声问题，尤其是家用空调多使用在室内，在晚上产生的噪声影响用户休息，直接影响用户体验舒适度。
[0003]
专利号为cn201320877672.1的实用新型专利公开了提供了一种空调控制系统，包括集中控制器、显示器、控制面板、语音装置和空调内机。通过信息提取模块提取日程设置的关键信息，针对关键信息进行信息的匹配及预测；信息反馈模块用于将所述关键信息的预设建议值反馈给用户。实现了中央空调日程设置的双向反馈控制，提高了中央空调日程设置的准确性。
[0004]
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：空调调速过程中异常波动导致的噪声问题以及用户体验度不高的问题；同时现有空调调速有滞后性。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种空调内机、测控方法、测控系统、空调及存储介质。
[0006]
本发明是这样实现的，一种基于回归分析的空调内机测控方法，所述基于回归分析的空调内机测控方法包括：
[0007]
通过空调内机采样pwm占空比与内机转速，建立回归矩阵；利用g-m假设构建一阶回归方程，得到空调内机线性回归方程；在用户设定转速时，空调内机先通过运算得到用户设定转速下对应的pwm占空比的估计值，基于得到的估计值进行调速。
[0008]
进一步，所述基于回归分析的空调内机测控方法包括以下步骤：
[0009]
步骤一，空调内机试运行阶段，进行空调运行时不同转速与pwm占空比数据的采集，并收集空调内机转速反馈信号；
[0010]
步骤二，将收集的空调内机转速、pwm占空比建立关系矩阵；
[0011]
步骤三，基于g-m假设建立一阶线性回归方程；利用收集的占空比与转速计算一阶线性回归方程；
[0012]
步骤四，当用户在设不同转速时，内机主控通过计算得到的线性回归方程设置转速时的pwm占空比的估计值；
[0013]
步骤五，参考计算得到的估计值进行pwm调速。
[0014]
进一步，步骤二中，所述空调内机转速、pwm占空比关系矩阵如下：
[0015][0016]
其中，x1，x2，x3，......，x
n
为空调内机收集的pwm占空比信息；y1，y2，y3，......，y
n
为空调内机收集的转速信息。
[0017]
进一步，步骤三中，所述一阶线性回归方程如下：
[0018]
y＝xβ+e
[0019]
cov(e)＝σ2in；
[0020]
e(e
i
)＝0；i＝1，2，3，...,n
[0021]
d(e
i
)＝σ2；i＝1，2，3，...,n
[0022]
其中
[0023]
其中，e为随机误差项量，随机误差期望值为0，方差为σ2，且任意两个随机误差协方差为0，相互独立；x为已知非随机变量，为空调内机收集的pwm占空比信号；β为线性相关系数；y为已知随机变量，为空调内机收集的转速信息。
[0024]
进一步，步骤三中，所述利用收集的占空比与转速计算一阶线性回归方程包括：
[0025]
一元回归方程如下：
[0026]
y
i
＝β0+β1x
i
+σ
i
；
[0027]
σi
满足标准正态分布，即σ
i
～u(0,σ2)，可知y
i
也是满足正态分布，即y
i
～u(β0+β1x
i
,σ2)；
[0028]
y1，y2，y3，......，y
n
之间相互独立，其联合密度函数为各密度函数乘积：
[0029][0030]
对两边同时求对数：
[0031][0032]
一元回归方程式各参数值计算方式：
[0033][0034][0035][0036]
即可得线性回归方程：
[0037]
进一步，所述步骤四还包括：
[0038]
当用户使用过程中发现在相同转速时，试运行模式下pwm占空比与实际需要的pwm占空比差异较大时，则可判断为进风口存在堵塞。
[0039]
本发明的另一目的在于提供一种基于回归分析的空调内机测控系统，包括：
[0040]
信息采集模块，用于对通空调内机的pwm占空比与转速进行采集；
[0041]
回归矩阵建立模块，用于对信息采集模块采集的pwm占空比与转速，建立回归矩阵；
[0042]
空调内机线性回归方程构建模块，用于利用g-m假设构建一阶回归方程，得到空调内机线性回归方程；
[0043]
主控模块，用于通过运算得到用户设定转速下对应的pwm占空比的估计值；
[0044]
调速模块，用于基于主控模块得到的所述估计值进行调速。
[0045]
本发明的另一目的在于提供一种空调内机，所述空调内机搭载所述的基于回归分析的空调内机测控系统，运行时，执行所述基于回归分析的空调内机测控方法。
[0046]
本发明的另一目的在于提供一种空调，所述空调搭载权利要求8所述的空调内机。
[0047]
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
[0048]
采样pwm占空比与转速，建立回归矩阵；利用g-m假设构建一阶回归方程，得到空调内机线性回归方程；
[0049]
通过运算得到用户设定转速下对应的pwm占空比的估计值，基于得到的所述估计值进行调速。
[0050]
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过线性回归分析，基于高斯马尔科夫假设，将空调内机主控pwm调制占空比与内机转速构建一元线性回归方程，求出指定转速应该对于的pwm占空比，将指导空调内机调速，使得调速更加柔和，提升家用空调使用舒适性，且可以根据后续空调系统电机反馈转速情况，对空调运行问题进行评估。
[0051]
本发明通过采样pwm占空比、内机转速，使用回归分析方法估计出不同转速下的pwm占空比，让内机主控提前知道该设定转速下的pwm占空比，提高内机转速调速稳定性，解决在空调使用不同电机厂家时由于个体差异与pid设置参数不合理导致的内机转速波动异常，实现柔和换档。本发明可以使风机调速过程中更加平稳，且可以通过pwm占空比估计值与实际pwm占空比之间对比判断空调运行情况。
[0052]
本发明能解决空调调速过程中异常波动导致的噪声问题，调速过程更加平缓柔和，提高用户体验。可以根据后续空调系统电机反馈转速情况，对空调运行问题进行评估。本发明空调内机采样pwm占空比与内机转速，建立回归矩阵，通过g-m假设构建一阶回归方程，求出该空调线性回归方程；在用户设定转速时，空调先通过运算提前得出此转速下对应的pwm占空比的估计值，解决pid调速过程中存在的调速滞后性，实现转速调整平稳，提高用户体验舒适度。
附图说明
[0053]
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0054]
图1是本发明实施例提供的基于回归分析的空调内机测控方法原理图。
[0055]
图2是本发明实施例提供的基于回归分析的空调内机测控方法流程图。
[0056]
图3是本发明实施例提供的spss回归仿真散点图(自变量：pwm占空比，因变量：转速)。
[0057]
图4是本发明实施例提供的spss回归分析图(自变量：pwm占空比，因变量：转速)。
具体实施方式
[0058]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0059]
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种空调内机、测控方法、测控系统、空调及存储介质，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0060]
本发明实施例提供的基于回归分析的空调内机测控方法包括：
[0061]
通过空调内机采样pwm占空比与内机转速，建立回归矩阵；利用g-m假设构建一阶回归方程，得到空调线性回归方程；在用户设定转速时，空调先通过运算得到用户设定转速下对应的pwm占空比的估计值，基于得到的估计值进行调速。
[0062]
如图1所示，本发明实施例提供的基于回归分析的空调内机测控方法包括以下步骤：
[0063]
s101，空调内机试运行阶段，进行空调运行时不同转速与pwm占空比数据的采集，并收集空调内机转速反馈信号；
[0064]
s102，将收集的空调内机转速、pwm占空比建立关系矩阵；
[0065]
s103，基于g-m假设建立一阶线性回归方程；利用收集的占空比与转速计算一阶线性回归方程；
[0066]
s104，当用户在设不同转速时，空调内机主控通过计算得到的线性回归方程设置转速时的pwm占空比的估计值；
[0067]
s105，参考计算得到的估计值进行pwm调速。
[0068]
步骤s102中，本发明实施例提供的空调内机转速、pwm占空比关系矩阵如下：
[0069][0070]
其中，x1，x2，x3，......，x
n
为空调内机收集的pwm占空比信息；y1，y2，y3，......，y
n
为空调内机收集的转速信息。
[0071]
步骤s103中，本发明实施例提供的一阶线性回归方程如下：
[0072]
y＝xβ+e
[0073]
cov(e)＝σ2in；
[0074]
e(e
i
)＝0；i＝1，2，3，...,n
[0075]
d(e
i
)＝σ2；i＝1，2，3，...,n
[0076]
其中
[0077]
其中，e为随机误差项量，随机误差期望值为0，方差为σ2，且任意两个随机误差协方差为0，相互独立；x为已知非随机变量，为空调内机收集的pwm占空比信号；β为线性相关系数；y为已知随机变量，为空调内机收集的转速信息。
[0078]
步骤s103中，本发明实施例提供的利用收集的占空比与转速计算一阶线性回归方程包括：
[0079]
一元回归方程如下：
[0080]
y
i
＝β0+β1x
i+σi
；
[0081]
σi
满足标准正态分布，即σ
i
～u(0,σ2)，可知y
i
也是满足正态分布，即y
i
～u(β0+β1x
i
,σ2)；
[0082]
y1，y2，y3，......，y
n
之间相互独立，其联合密度函数为各密度函数乘积：
[0083][0084]
对两边同时求对数：
[0085][0086]
一元回归方程式各参数值计算方式：
[0087][0088][0089][0090]
即可得线性回归方程：
[0091]
本发明实施例提供的基于回归分析的空调内机测控方法还包括：
[0092]
当用户使用过程中发现在相同转速时，试运行模式下pwm占空比与实际需要的pwm占空比差异较大时，则可判断为进风口存在堵塞。
[0093]
下面结合具体实施例对本发明的技术效果作进一步描述。
[0094]
实施例1：
[0095]
本发明通过在试运行阶段采集的pwm占空比、转速关系，推算出该空调系统占空比、转速之间的线性回归方程，利用回归方程求出的估计值作为调速过程的判断参考以及空调运行情况的判断参考。如表1。
[0096]
表1：空调内机采集数据列表
[0097]
转速pwm占空比
y1x1y2x2
……
ynxn
[0098]
实施例2：
[0099]
1、空调先运行在试运行阶段，通过采集pwm占空比，收集空调内机转速反馈信号，例如：采集转速为300r/min至1500r/min，每增加10r/min分为一组，共130组数据，假设pwm占空比与转速之间存在不同采样主体中且相互独立，且满足高斯-马尔科夫假设，设此时空调收集的pwm占空比信息如下：x1，x2，x3，......，x
n
；设此时空调收集的转速信息为：y1，y2，y3，......，y
n
，将收集到的信息以向量的形式表示出来：
[0100][0101]
2、假设转速与pwm占空比之间满足g-m假设(高斯-马尔科夫假设)可得出以下一元回归方程式：
[0102]
y＝xβ+e
[0103]
cov(e)＝σ2in；
[0104]
e(e
i
)＝0；i＝1，2，3，...,n
[0105]
d(e
i
)＝σ2；i＝1，2，3，...,n
[0106]
其中
[0107]
解释：
[0108]
e为随机误差项量，随机误差期望值为0，方差为σ2，且任意两个随机误差协方差为0，相互独立。
[0109]
x为已知非随机变量，为空调收集的pwm占空比信号；β为线性相关系数；y为已知随机变量，为空调收集的转速信息。
[0110]
通过建立一元回归方程模型，得出此空调单元的一元回归方程，从而得出不同占空比下对应的预测转速值。
[0111]
下面通过前期采样的pwm占空比信号与转速去估计一元回归方程中的β与σ2。
[0112]
一元回归方程如下：y
i
＝β
0+
β1x
i
+σ
i
，假设：
σi
满足标准正态分布，即σ
i
～u(0,σ2)，可知y
i
也是满足正态分布，即y
i
～u(β0+β1x
i
,σ2)。
[0113]
由于y1，y2，y3，......，y
n
之间相互独立，其联合密度函数为各密度函数乘积。
[0114][0115]
对两边同时求对数：
[0116]
[0117]
一元回归方程式各参数值计算方式：
[0118][0119][0120][0121]
求出线性回归方程：
[0122]
3、当用户在设不同转速时，内机主控先通过前期求出的线性回归方程估计出设置转速时的pwm占空比，使用pid调速时参考估计的占空比避免调速过程中出现过调，确保转速转换稳定，避免出现噪声。
[0123]
4、后续在用户使用过程中发现在相同转速时，试运行模式下pwm占空比与实际需要的pwm占空比差异较大时，可以判断为进风口存在堵塞问题，提醒用户进行清洁。
[0124]
5、如图3spss回归仿真散点图、图4spss回归分析(自变量：pwm占空比，因变量：转速)所示，转速取500r/min至700r/min，占空比取20％至96％之间，通过主控采样转速与占空比之间的数据，通过主控计算求出此空调系统下主控pwm占空比与转速之间对应关系，计算出线性回归方程式，通过计算机数据分析软件spss对采样数据进行分析，图3为线性回归散点图，图4为线性关系分析，图4(a)输入/除去的变量图；图4(b)模型摘要示意图；图4(c)anova示意图；图4(d)系数示意图。
[0125]
通过图3、图4可以看出转速与pwm占空比之间存在较强的线性关系，运用此关系求出的回归方程可以估计出设定转速下对应的pwm占空比，对空调调速上具有指导意义，避免由于转速调整过程中带来的噪声问题，且可以根据后续空调系统电机反馈转速情况，对空调运行问题进行评估，如电机问题，进风口脏堵等。主动告知用户进行维修或清洁。
[0126]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。