基于时间模糊算法的变频空调膨胀阀开度控制方法与流程

本发明涉及空调，特别涉及基于时间模糊算法的变频空调膨胀阀开度控制方法。

背景技术：

1、目前的空调器，特别是变频热泵空调器，通常通过电子膨胀阀调节空调系统在不同工况下的冷媒流量，而在调节过程中通常根据温度参数做为控制目标进行流量匹配控制，所述温度参数包括压缩机排气温度，当温度高于目标温度时，需要电子膨胀阀开度增加流量，从而加大冷媒流量降低温度，而温度低于目标温度则需要电子膨胀阀开度减小，从而减小冷媒流量提高温度。

2、目前变频空调频率控制方案均是基于开度模糊控制算法的控制方式，具体就是在固定控制周期根据实际排气温度和目标排气温度的差值进行控制的方式。

3、这种基于开度模糊算法的方式可以很好的适配排气温度的变化趋势，但存在有两个问题：一个问题是固定时间周期控制开度会导致控制开度不及时，冷媒的动态适配性差，导致系统换热能力不能充分发挥；另一个问题是每次根据模糊算法调节的开度幅度不定，从1步到几十步不等，这种不规律的开度控制可能会导致开度一次升高或降低太多，导致排气温度大幅波动，系统收敛至稳定运行时间过长，使空调能力输出不稳定且房间温度波动较大，给系统的控制稳定性和使用舒适性带来不利影响；同时在低温制热结霜过程中，现有方案膨胀阀大幅关阀会导致冰晶快速突变生长，换热器结霜过快会导致制热能力大幅衰减且系统频繁进行除霜动作，造成制热升温慢且房间温度波动大的不舒适体验。

技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题：提供一种基于时间模糊算法的变频空调膨胀阀开度控制方法，解决现有的变频空调膨胀阀开度控制波动较大，导致排气温度大幅波动引起空调稳定性低和舒适性低的问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案：基于时间模糊算法的变频空调膨胀阀开度控制方法，膨胀阀每次以最小开度进行调节，膨胀阀每次调节时间为单位时间t的倍数；所述倍数根据目标排气温度与检测排气温度的差值以及检测排气温度的变化值进行模糊计算，所述模糊计算包括：

3、当目标排气温度与检测排气温度的差值处于预设范围内时，所述倍数为0；

4、当目标排气温度与检测排气温度的差值不小于预设范围中的最大值时，在检测排气温度的变化值大于或小于0时，倍数随检测排气温度的变化值的增大而增大，且在检测排气温度的变化值不变时，倍数随目标排气温度与检测排气温度的差值的增大而减小；

5、当目标排气温度与检测排气温度的差值不大于预设范围中的最小值时，在检测排气温度的变化值大于或小于0，倍数随排气温度的变化的增大而减小，且在检测排气温度的变化值不变时，倍数随目标排气温度与检测排气温度的差值的增大而增大。

6、进一步的，所述模糊计算通过建立模糊控制表，以查询模糊控制表获取所述倍数；所述模糊控制表以目标排气温度与检测排气温度的差值作为x轴，以检查排气温度变化值作为y轴。

7、进一步的，所述预设范围为(-1,1)。

8、进一步的，当目标排气温度与检测排气温度的差值在[1,3)时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为70，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为80，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为90，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为100；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[3,4)时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为50，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为70，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为80，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为90；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[4,6)时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为20，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为50，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为70，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为80；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[6,8)时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为20，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为50，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为70；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[8,10)时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为3，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为20，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为60；当目标排气温度与检测排气温度的差值不小于10时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为2，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为3，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为50。

9、进一步的，当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-3,-1]时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为60，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为40，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为30，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为20；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-4,-3]时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为40，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为30，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为20，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为10；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-6,-4]时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为7，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为6，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为4；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-8,-6]时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为6，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为4，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为3；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-10,-8]时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为4，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为3，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为2；当目标排气温度与检测排气温度的差值不大于-10时，若检测排气温度的变化值处于[0,1)时，倍数为4，若检测排气温度的变化值处于[1,2)时，倍数为3，若检测排气温度的变化值处于[2,3)时，倍数为2，若检测排气温度的变化值不小于3时，倍数为1。

10、进一步的，当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-3,-1]时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为30，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为35，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为40，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为45；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-4,-3]时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为25，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为30，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为35，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为40；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-6,-4]时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为5，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为6，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为7，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为8；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-8,-6]时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为4，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为5，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为6，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为7；当目标排气温度与检测排气温度的差值在(-10,-8]时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为3，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为4，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为5，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为6；当目标排气温度与检测排气温度的差值不大于-10时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为2，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为3，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为4，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为5。

11、进一步的，当目标排气温度与检测排气温度的差值在[1,3)时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为50，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为40，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为30，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为20；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[3,4)时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为40，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为30，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为20，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为10；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[4,6)时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为30，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为20，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为10，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为4；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[6,8)时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为20，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为10，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为4，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为3；当目标排气温度与检测排气温度的差值在[8,10)时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为10，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为4，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为3，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为2；当目标排气温度与检测排气温度的差值不小于10时，若检测排气温度的变化值处于(-1,0)时，倍数为4，若检测排气温度的变化值处于(-2,-1]时，倍数为3，若检测排气温度的变化值处于(-3,-2]时，倍数为2，若检测排气温度的变化值不大于-3时，倍数为1。

12、进一步的，所述单位时间t的取值范围为2～10秒。

13、本发明的有益效果：本发明提供一种基于时间模糊算法的变频空调膨胀阀开度控制方法，在膨胀阀开度达到初始开度之后，膨胀阀每次以最小开度进行调节，膨胀阀每次调节时间为单位时间t的倍数；所述倍数根据目标排气温度与检测排气温度的差值以及检测排气温度的变化值进行模糊计算，以此，压缩机在运行过程打开或关小膨胀阀开度均以1步最小单位进行调节，仅改变膨胀阀调节时间间隔，可以大幅提高流量调节和系统的运行稳定性和可靠性，使空调系统自动耦合到最佳冷媒流量，同时膨胀阀开度每次1步调节，可以大幅减提高系统在低温制热时的结霜稳定性，避免关阀过大导致冰晶生长突变，破坏结霜过程的稳定性，从而改善低温制热的舒适性，解决了现有的变频空调膨胀阀开度控制波动较大，导致排气温度大幅波动引起空调稳定性低和舒适性低的问题。