[发明专利]基于齐次控制理论的空调温度控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及空调温度控制领域，尤其涉及基于齐次控制理论的空调温度 控制方法及装置。

背景技术

空调温度控制器是地铁运营系统的一个重要组成部分，其消耗的能源费 用约占地铁建筑总能耗的40％-60％。这主要的原因在于，当温度的实测值与 预先设定的目标温度值存在温度差时，需要调用空调温度控制器进行温度的 控制，以消除该温度差，但目前空调温度控制系统采用传统的控制理论对温 度进行控制，而该传统的控制理论往往导致稳定时间过长，即达到稳态所需 的时间过长，在该稳定时间内，空调温度控制器始终处于高负荷工作状态， 导致大量能源被消耗。可见，如何缩短空调温度控制器控制温度差所需的稳 定时间成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于解决如何缩短空调温度控制器控制温度差所需的 稳定时间的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于齐次控制理论的空调温度控制 方法，所述基于齐次控制理论的空调温度控制方法包括以下步骤：

步骤S10，温度控制器实时获取环境温度值，并判断所述环境温度值与预 先设定的目标温度值之间是否存在温度差；

步骤S20，当温度控制器判定存在温度差时，实时侦测所述温度差是否大 于预设的第一温差阈值；

步骤S30，当所述温度差大于所述第一温差阈值时，温度控制器确定大于 所述第一温差阈值的所述温度差为初始目标温度差，并根据所述温度差的历 史数据确定初始温差变化率；

步骤S40，温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率， 计算初始控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控 制；从第二个所述预设控制周期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预 设控制周期，则在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始 点对应的控制值进行温度控制，直至新的所述预设控制周期的起始点的控制 值对应的目标温度差小于第二温差阈值时，停止新的所述预设控制周期的温 度控制；

其中，所述控制值及所述控制值对应的目标温度差由温度控制器以预设 频率采样而得，所述控制值满足：

u＝-2x₁-3x₂-5x₁³-x₂³

u为所述控制值，x₁为所述目标温度差，x₂为所述温差变化率，且所述目标温度差满足：所述温差变化率满足所述为所述温度差对时间的导数，所述为所述温差变化率对时间的导数。

优选地，所述步骤S40包括：

温度控制器根据所述初始目标温度差及所述初始温差变化率，计算初始 控制值，在第一个预设控制周期内根据所述初始控制值进行温度控制，并在 第一个所述预设控制周期内以预设频率对所述控制值进行采样，以获取第二 个所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值；从第二个所述预设控制周 期的起始点达到时开始，每开始一新的所述预设控制周期，则在新的所述预 设控制周期内，根据所述预设控制周期的起始点对应的控制值进行温度控制， 并在所述预设控制周期内以所述预设频率对所述控制值进行采样以获取下一 所述预设控制周期的起始点对应的所述控制值，直至获取的所述控制值对应 的所述温度差小于第二温差阈值时，停止下一所述预设控制周期的温度控制。

优选地，所述在新的所述预设控制周期内，根据所述预设控制周期的起 始点对应的控制值进行温度控制的步骤包括：

步骤S41，温度控制器根据新的所述预设控制周期的起始点对应的控制 值，确定所述目标输入电压值；其中，所述控制值与所述目标输入电压值呈 正比的关系；

步骤S42，在新的所述预设控制周期内，温度控制器控制温度控制电机的 输入电压值维持在所述目标输入电压值，以进行温度控制。

优选地，所述步骤S30之后还包括：

步骤S50，温度控制器定时获取所述环境温度值与预先设定的所述目标温 度值之间的温度差，并计算实际获取的所述温度差与当前预设控制周期所采 用的所述控制值对应的目标温度差之间的偏差值；