专利名称:基于dsp和自抗扰技术的空调控制系统的利记博彩app
技术领域:
本发明属于空调温度自动控制技术领域,是一种基午DSP和自抗 扰技术的空调控制系统。
(二)
背景技术:
随着现代工业和城镇建设的快速发展,经济的快速增长和人们对 居住舒适环境的渴望,空调以迅猛的速度走入千家万户。而自然资源 不断被开采,能源需求日趋紧张,空调的节能性显得尤为重要。空调 生产厂家也顺应这一潮流,不断改进压縮机的控制方法,即空调的控 制技术,以追求高效、舒适、节能的特点来占领市场,因此压縮机的 控制方法成为这一领域的研究热点。当前各类型空调压縮机控制技术 主要有恒速机、交流变频控制、直流变频控制、模糊控制技术等, 这些方法各有利弊,主要存在能耗高,损耗大,控制复杂,价格高, 维修难度大等缺点。而基于DSP和自抗扰技术的空调控制方法是空 调性能提高的一个重要研究方向。
(三) 发明内容-
本发明的目的在于提供一种基于新型控制技术的空调控制系统, 它结合DSP和自抗扰技术的各项优点,可获得响应快速、精度高、 能耗少的性能提升,并且能大大提高空调运行的稳定性和可靠性,减 少对系统稳定性的影响。
本发明的技术方案 一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系 统,其特征在于该系统由包括自抗扰程序软件的基于DSP芯片的自抗 扰控制器、变频器、风机及温度变送器构成;所说的基于DSP芯片的 自抗扰控制器的输入端接收外部温度设定信号和由温度变送器送入 的信号,经芯片内部的自抗扰程序处理后,输出端连接变频器的输入 端,传递输出控制信号;变频器输出端连接风机输入端;温度变送器 输入端探测被控温度,输出端连接自抗扰控制器输入端。
上述所说的基于DSP芯片的自抗扰控制器是由安排过渡过程部
分、扩张状态观测器部分和非线性组合部分构成;输入的预置信号连 接到安排过渡过程部分的信号输入端,进行延迟处理,依信号输出端 输出微分信号;被控对象的输入控制信号及输出信号连接到扩张状态 观测器部分的信号输入端,通过对系统的状态量的升阶观测,依信号 输出端输出状态量及其微分信号的观测值;安排过渡过程部分和扩张 状态观测器部分的输出信号比较后得到的误差信号连接到非线性组 合部分的信号输入端,通过非线性的组合,依信号输出端将控制信号 输出,送入变频器输入端。
上述所说的基于DSP芯片的自抗扰控制器的自抗扰程序软件的 工作步骤是
① 系统初始化;
② 检测出数据;
③ 对检测得到的数据用自抗扰控制算法处理;
④ 得到控制量;
⑤ 如果输出控制量与预期控制量相同则运行停止,如果不等则反 馈至前端重走步骤,直到相等,程序结束。
上述所说的变频器接收由自抗扰控制器输出的控制信号,进而产 生相应的控制风机的运行与停止的输出电压信号送入风机输入端。
上述所说的风机部分根据变频器送入的控制电压控制输出不同 风速、送风量及温度。
上述所说的温度变送器部分采集目标温度并转换为电压信号,送 入自抗扰控制器的实现控制反馈功能的输入端
本发明的工作原理温度变送器将被控对象的温度转换为电信号 反馈给基于DSP芯片的自抗扰控制器;自抗扰控制器将输入的预置温 度信号和由温度变送器反馈来的信号分别进行处理,将预置温度信号 安排过渡过程处理,对温度变送器送入的反馈信号经扩张状态观测器 处理,再将以上两类信号分别相减处理,得到误差信号和误差信号的 微分信号,然后将其进行非线性组合处理之后输出控制信号至变频 器;变频器接收到自抗扰控制器输出的控制信号后,经过内部的变频 电路处理,输出实际控制信号,送入风机,控制风机的运行与停止; 如果温度比设定值低,则控制信号会使风机加大送风量,从而使温度
降低,反之,则会使温度升高,从而达到控制温度的目的。
本发明的优越性在于1、硬件装置与软件编程相结合,硬件装 置设计简单,软件编程通俗易懂;2、将自抗扰控制技术运用在对压 縮机的控制,由于自抗扰控制技术是很新的控制技术,其多方面的优 点是其他控制器不可比拟的,如响应速度快、控制精度高、抗扰动 性能强等;3、使用DSP控制芯片,运行速度快、程序设计容易、运 行稳定,可以大大提高该控制系统的响应速度和控制速度;4、使用 温度变送器对被控温度进行检测和反馈,精度高,速度快;5、整个 控制系统核心在自抗扰控制器的软件实现上,对硬件改动不大,费用 也就不高。
(四)
附图1为本发明所涉一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系 统的总体结构示意图。
附图2为本发明所涉一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系
统中的自抗扰控制器设计示意图。
附图3为本发明所涉一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系
统中的软件控制流程图。
(五)
具体实施例方式
实施例 一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系统(见图l), 其特征在于该系统由硬件设备和计算机软件组成,主要由自抗扰控制
器、变频器、风机及温度变送器四部分组成;所说的自抗扰控制器部 分的输入端连接外部温度设定端子和温度变送器输出端子,其输出端 连接变频器;所说的变频器输出端连接风机输入端;温度变送器输入 端探测被控温度,输出端连接自抗扰控制器输入端。
上述所说的自抗扰控制器部分(见图2)是由DSP芯片构成;自 抗扰控制器将输入的温度设定信号和由温度变送器送入的信号,经芯 片内部的自抗扰程序处理后,输出控制信号,送入变频器的输入端; 该模块由安排过渡过程、扩张状态观测器和非线性组合三个部分组 成;所说的安排过渡过程部分主要是对输入的预置信号进行延迟处 理,从而提取其微分信号;所说的扩张状态观测器部分主要是根据输 入的控制信号和输出信号对系统的状态量进行升阶观测,从而得出状
态量及其微分信号的观测值;所说的非线性组合部分主要是将安排过 渡过程部分和扩张状态观测器部分的输出信号比较后得到的误差信 号进行非线性的组合,而得到控制信号,送入变频器输入端。
上述所说的变频器部分(见图1)是接收由自抗扰控制器输出的 控制信号,进而产生相应的输出电压信号送入风机输入端,控制风机 的运行与停止。
上述所说的风机部分(见图1)是根据变频器送入的控制电压来 改变运行方式,从而控制输出风速和送风量,达到控制温度的目的。
上述所说的温度变送器部分(见图1)是采集目标温度并转换为 电压信号,送入自抗扰控制器,实现控制的反馈功能。
上述所说的计算机软件(见图3)的工作步骤是①系统初始化。 ②检测出数据③对检测得到的数据用自抗扰控制算法处理。④得到控 制量。⑤如果输出控制量与预期控制量相同则运行停止,如果不等则 反馈至前端重走步骤,直到相等,程序结束。
权利要求
1、一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系统,其特征在于该系统由包括自抗扰程序软件的基于DSP芯片的自抗扰控制器、变频器、风机及温度变送器构成;所说的基于DSP芯片的自抗扰控制器的输入端接收外部温度设定信号和由温度变送器送入的信号,经芯片内部的自抗扰程序处理后,输出端连接变频器的输入端,传递输出控制信号;变频器输出端连接风机输入端;温度变送器输入端探测被控温度,输出端连接自抗扰控制器输入端。
2、 根据权利要求1所说的一种基于DSP和自抗扰技术的空调控 制系统,其特征在于所说的基于DSP芯片的自抗扰控制器是由安排过 渡过程部分、扩张状态观测器部分和非线性组合部分构成;输入的预 置信号连接到安排过渡过程部分的信号输入端,进行延迟处理,依信 号输出端输出微分信号;被控对象的输入控制信号及输出信号连接到 扩张状态观测器部分的信号输入端,通过对系统的状态量的升阶观 测,依信号输出端输出状态量及其微分信号的观测值;安排过渡过程 部分和扩张状态观测器部分的输出信号比较后得到的误差信号连接 到非线性组合部分的信号输入端,通过非线性的组合,依信号输出端 将控制信号输出,送入变频器输入端。
3、 根据权利要求1所说的一种基于DSP和自抗扰技术的空调控 制系统,其特征在于所说的基于DSP芯片的自抗扰控制器的自抗扰程 序软件的工作步骤是① 系统初始化;② 检测出数据;③ 对检测得到的数据用自抗扰控制算法处理;④ 得到控制量;⑤ 如果输出控制量与预期控制量相同则运行停止,如果不等则反 馈至前端重走步骤,直到相等,程序结束。
4、 根据权利要求1所说的一种基于DSP和自抗扰技术的空调控 制系统,其特征在于所说的变频器接收由自抗扰控制器输出的控制信号,进而产生相应的控制风机的运行与停止的输出电压信号送入风机输入端o
5、 根据权利要求1所说的一种基于DSP和自抗扰技术的空调控 制系统,其特征在于所说的风机部分根据变频器送入的控制电压控制 输出不同风速、送风量及温度。
6、 根据权利要求1所说的一种基于DSP和自抗扰技术的空调控 制系统,其特征在于所说的温度变送器部分采集目标温度并转换为电 压信号,送入自抗扰控制器的实现控制反馈功能的输入端。
全文摘要
一种基于DSP和自抗扰技术的空调控制系统,其特征在于该系统由包括自抗扰程序软件的基于DSP芯片的自抗扰控制器、变频器、风机及温度变送器构成。本发明的优越性在于1.硬件装置与软件编程相结合,硬件装置设计简单,软件编程通俗易懂;2.将自抗扰控制技术运用在对压缩机的控制,具有其他控制器不可比拟优点,如响应速度快、控制精度高、抗扰动性能强等;3.使用DSP控制芯片,运行速度快、程序设计容易、运行稳定,可以大大提高该控制系统的响应速度和控制速度;4.使用温度变送器对被控温度进行检测和反馈,精度高,速度快;5.整个控制系统核心在自抗扰控制器的软件实现上,对硬件改动不大,费用也就不高。
文档编号F24F11/02GK101169279SQ20071015038
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者杰 何, 明 侯, 周永兵, 周雪松, 张智勇, 辉 王, 马幼捷, 娟 龚 申请人:天津理工大学