[發(fā)明專利]一種室溫控制系統(tǒng)及其基于模糊控制的室溫控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110492078.X
• 申請(qǐng)日: 2021-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113203118A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳超;蔡昕;鞏干干
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽漢威電子有限公司
• 主分類號(hào): F24D19/10
• 分類號(hào): F24D19/10
• 代理公司: 合肥律眾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34147
• 代理人: 練蘭英

1.一種室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)采集單元、控制機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述數(shù)據(jù)采集單元包括溫度傳感器，所述控制機(jī)構(gòu)包括室溫控制器、閥門控制單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)執(zhí)行器和室溫控制閥；

溫度傳感器，用于獲取當(dāng)前室內(nèi)溫度和供暖管道進(jìn)水出溫度；

室溫控制器，用于設(shè)定預(yù)期溫度；

閥門控制單元，用于根據(jù)影響參數(shù)建立與開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)之間的模糊控制關(guān)系，并生成開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)；

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，用于接收開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)；

直流電機(jī)執(zhí)行器，用于接收驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)電信號(hào)控制室溫控制閥的開(kāi)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：所述根據(jù)影響參數(shù)建立與開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)之間的模糊控制關(guān)系，包括：

所述閥門控制單元獲取期望室溫t₁和周期室內(nèi)平均溫度t₂，結(jié)合周期時(shí)間T得到溫度誤差e、溫度誤差變化率并建立與開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)u之間的模糊控制關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：所述建立與開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)u之間的模糊控制關(guān)系，包括：

設(shè)定溫度誤差e的基本論域?yàn)閇-30，30]，設(shè)定溫度誤差e的語(yǔ)言變量為ED，ED的論域?yàn)閧-4，-3，-2，-1，0，1，2，3，4}，選取的5個(gè)語(yǔ)言值為{NB,NS,O,PS,PB}；

設(shè)定溫度誤差變化率的基本論域?yàn)閇-1，1]，設(shè)定溫度誤差變化率的語(yǔ)言變量為EDC，EDC的論域?yàn)閧-3，-2，-1，0，1，2，3}，選取的7個(gè)語(yǔ)言值為{NB,NMNS,O,PS,PM,PB}；

設(shè)定開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)u的基本論域?yàn)閇0，100]，設(shè)定開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)u的語(yǔ)言變量為U，U的論域?yàn)閧-3，-2，-1，0，1，2，3}，選取的7個(gè)語(yǔ)言值為{NB,NM,NS,O,PS,PM,PB}；

根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則，通過(guò)模糊推理以及模糊判決建立與開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)u之間的模糊控制關(guān)系，并建立對(duì)應(yīng)的模糊控制查詢表。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度誤差e的計(jì)算公式如下：

e＝t₁-t₂；

所述溫度誤差變化率的計(jì)算公式如下：

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：所述閥門控制單元包括室溫調(diào)節(jié)模塊和直流電機(jī)控制模塊；

室溫調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)影響參數(shù)和室溫控制閥當(dāng)前開(kāi)度生成開(kāi)度控制信號(hào)；

直流電機(jī)控制模塊，用于根據(jù)開(kāi)度控制信號(hào)生成開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：所述影響參數(shù)包括當(dāng)前室內(nèi)溫度、供暖管道進(jìn)水出溫度和期望室溫中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室溫控制系統(tǒng)，其特征在于：所述期望室溫可以通過(guò)室溫控制器選擇手動(dòng)模式手動(dòng)設(shè)定，也可以通過(guò)室溫控制器選擇自動(dòng)模式，根據(jù)當(dāng)前室內(nèi)溫度、周期室內(nèi)最高溫、周期室內(nèi)最低溫、周期室內(nèi)平均溫度和室內(nèi)溫度變化率自動(dòng)生成。

8.一種基于權(quán)利要求1所述的基于模糊控制的室溫控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、獲取影響參數(shù)和室溫控制閥當(dāng)前開(kāi)度；

S2、根據(jù)影響參數(shù)建立與開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)之間的模糊控制關(guān)系，并生成開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)；

S3、將開(kāi)度執(zhí)行信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電信號(hào)，并將驅(qū)動(dòng)電信號(hào)發(fā)送給直流電機(jī)執(zhí)行器；

S4、直流電機(jī)執(zhí)行器在驅(qū)動(dòng)電信號(hào)的控制下將室溫控制閥調(diào)節(jié)至指定開(kāi)度，通過(guò)調(diào)節(jié)室溫控制閥的開(kāi)度使得當(dāng)前室內(nèi)溫度趨向于期望室溫。