[發明專利]一種變風量空調的內模解耦控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201911066586.0
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN111059690B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳炳基
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: F24F11/32
• 分類號: F24F11/32;F24F11/64;F24F11/74;F24F11/77;F24F11/83;F24F11/88;F24F110/10
• 代理公司: 廣州市時代知識產權代理事務所(普通合伙) 44438
• 代理人: 陳旭燕

本發明屬于空調控制技術領域，公開了一種變風量空調的內模解耦控制方法及控制系統，建立輸入量為送風量、冷送水流量、風機轉速，輸出量為房間溫度、送風溫度和靜壓的三輸入三輸出的模型；構建內?？刂频慕Y構；構建解耦網絡模型，構建的解耦網絡模型采用多輸入多輸出內模解耦控制方法進行解耦，實現送風量?房間溫度、冷凍水流量?送風溫度、風機轉速?靜壓的單輸入單輸出控制。本發明通過采用內模解耦控制，使耦合性強的控制回路：送風量?房間溫度、冷凍水溫度?送風溫度、風機轉速?靜壓的耦合性削弱到可忽略，當任意控制量發生變化時，耦合回路所造成的影響可忽略不計，提高了變風量空調系統整體的穩定性及魯棒性。

技術領域

本發明屬于空調控制技術領域，尤其涉及一種變風量空調的內模解耦控制方法及控制系統。

背景技術

目前，最接近的現有技術：

變風量空調(Variable Air Volume，VAV)因其具具備舒適、節能、低噪聲、易于改造等優勢，在民用與工業等各領域備受關注，并且被廣泛地應用在各類大型智能建筑中。雖然變風量空調具有上述優點，但VAV系統是一個多變量，強耦合并存在時滯的系統，這導致了對變風量空調系統進行精準的控制有一定困難。當各回路共同工作時，各參數間的強耦合性使變風量空調的控制系統難以達到穩定的狀態，故消除或弱化變風量空調各回路間的強耦合變得具有實際意義。本發明針對系統的強耦合性，提出一種內模解耦控制策略，對相關控制回路進行解耦控制，能夠提高系統的穩定性與魯棒性。

專利號為CN101782261 A公開了一種暖通空調的一種非線性自適應節能控制方法，來解決空調系統非線性、多變量的特征，但并未就各回路之間強耦合的特性進行解決。

專利號為CN 107355942 A公開了一種基于絕對濕度的變風量空調室內溫濕度控制方法，針對相對濕度和溫度之間的耦合性，引入了絕對濕度進行露點除濕。但并未考慮房間溫度、送風溫度、靜壓回路之間的耦合性。

專利號為CN 106765863 A公開了一種空調的溫濕度控制方法，尤其涉及一種變頻空調的溫濕度的智能控制方法，采用了模糊控制通過對溫濕度誤差的監測對空調進行調節，但智能控制方式過于繁雜，計算量加大，不利于快速簡潔的對系統進行控制。

目前變風量空調系統被越來越多地應用于各種大型智能建筑中，但是，變風量系統具有多變量、強耦合、不確定等特點，因此變風量空調系統的控制、運行和管理都比定風量空調系統難度要大得多。當系統運行時時，這些回路同時工作，各個回路之間就會相互影響、干擾，嚴重的會使整個系統產生振蕩。為了使系統能夠穩定運行，就要對相關回路進行解耦，以消除它們之間的耦合綜上所述，現有技術存在的問題是：

(1)現有技術變風量空調系統不能消除房間溫度、送風溫度、靜壓控制回路之間的耦合性，造成各回路強耦合性不穩定性影響空調的正常運行效果。

(2)現有技術變風量空調系統沒有結合內?？刂?，造成控制系統在控制中魯棒性及其動態性能差。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種變風量空調的內模解耦控制方法及控制系統。

本發明是這樣實現的，一種變風量空調的內模解耦控制方法，所述變風量空調的內模解耦控制方法包括：

步驟一，對變風量空調系統中耦合度高的相關變量，建立輸入量為送風量、冷送水流量、風機轉速，輸出量為房間溫度、送風溫度和靜壓的三輸入三輸出的模型；

步驟二，通過建立的所述模型，構建內?？刂频慕Y構，所述內?？刂频慕Y構包括：G(s)為實際控制對象，Gm(s)為過程對象的數學模型，C(s)為內?？刂破?，內模控制器的控制量輸出為Y(s)，R(s)、D(s)分別為控制系統的輸入和干擾信號；d(s)是系統過程輸出Y(s)與模型輸出Ym(s)的偏差反饋信號；