CN110395087B - 一种基于模糊pid控制的车载智能空调控制方法及*** - Google Patents
一种基于模糊pid控制的车载智能空调控制方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法及***,所述方法包括以下步骤:采集当前车辆的车内温度;将当前车辆的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式;计算车内温度与目标温度的温度差值;当温度差值大于第一预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;当温度差值小于第二预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率;控制空调根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作。提高乘员的舒适性,同时车内温度与目标温度的差值进行输出不同的工作功率,进而实现能源节约。
Description
技术领域
本发明涉及智能汽车领域,特别涉及一种基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法及***。
背景技术
随着科学技术的发展和物质生活水平的提高,人们对汽车内环境质量的要求日益上升,对于车载空调的性能要求也达到前所未有的重视。现阶段汽车搭载的空调主要分为手动空调自动空调。
手动空调是通过调节调温旋钮实现,调温旋钮通过改变冷热风的混合比例来达到调节温度的目的,其中,冷风来源是空调蒸发器,热风的来源则是发动机的余热(针对传统内燃机汽车)与热交换器制热。这类空调的压缩机功率始终处于较高状态,利用热风进行温度抵消来调节气温,造成了较大的能源浪费。同时,手动空调不能很好地将车内温度维持在某一温度的较小范围附近,温度的较大波动不利于乘客舒适性。
自动空调能够根据用户选择的工作模式以及设置的温度进行自动调整。现阶段自动空调的控制方法复杂多样,各有优劣。
例如,专利号为201310442912.X的《一种基于模糊控制的车载空调的智能控制***及方法》,提出了一种基于模糊控制的汽车自动空调控制方法,其仅仅考虑车内当前温度与目标温度的差值作为控制器输入,控制器输出量为控制风门执行器、风机调速模块、压缩机离合器开关、暖水阀的执行器控制量。考虑的输入参数过少,未考虑其他环境因素对于温度的影响。各个输出量的控制方式均通过模糊控制实现,大大加重了汽车控制器的计算负担。
例如,专利号为201310086658.4的《基于模糊控制的纯电动汽车空调压缩机控制方法及***》,提出了一种提出了一种基于模糊控制的汽车自动空调控制方法,同样以车内当前温度与目标温度的差值作为控制器输入,控制器输出仅为压缩机转速一项,同时未考虑取暖模式,相对于自动空调的定位,显然考虑的情况过少。
其他算法,还有的存在全部内容均为自动控制,包括出风量,这使得乘客的舒适性可能大幅降低。
发明内容
为此,需要提供一种基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法及***,解决现有手动调节的温度不能稳定在某一温度的较小范围内,舒适性差,压缩机制冷效果未能完全得到应用,造成能源浪费,及自动调节中未考虑用户的舒适性,为考虑能源节约,及控制算法冗杂,对控制器要求高,加大生产制造成本的问题。
为实现上述目的,发明人提供了一种基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法,包括以下步骤:
采集当前车辆的车内温度;
将当前车辆的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式,当车内温度大于目标温度时,则选择制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择取暖模式;
选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值;
当温度差值大于第一预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;
当温度差值小于第二预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;
当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率;
控制空调根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作。
进一步优化,所述“将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
根据出风量系数对PID控制器输出的工作功率进行放缩,输出空调最终的工作功率,所处出风量系数与出风量成反比,取值范围为(0,1)。
进一步优化,所述“选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值,将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”具体包括以下步骤:
当选择工作模式为制冷模式时,则采集车外温度及阳光照射量,将采集的采集车外温度及阳光照射量作为模糊控制器的输入,然后模糊控制器输出PID参数;
根据输出的PID参数对PID控制器进行调整,然后将计算得到的温度差值作为调整后的PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率。
进一步优化,所述“选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值,将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
当工作模式为制冷模式时,采集当前车辆的车速及压缩机的转速,将当前车辆的车速及压缩机的转速作为模糊控制器的输入,计算输出空调的散热风扇的转速;
控制空调的散热风扇根据输出的转速进行工作。
进一步优化,所述“选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值,将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
当工作模式为取暖模式,采集车内的湿度;
判断采集的湿度是否大于预设湿度;
若大于预设湿度,则控制空调开启除湿功能。
发明人还提供了另一个技术方案:一种基于模糊PID控制的车载智能空调***,其特征在于,包括数据采集装置、处理器、PID控制器及空调;
所述数据采集装置用于采集当前车辆的车内温度;
所述处理器用于将采集的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式,当车内温度大于目标温度时,则选择制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择取暖模式;选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值;当温度差值大于第一预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;当温度差值小于第二预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则温度差值作为PID控制器的输入量输入;
所述PID控制器用于根据输入的温度差输出空调的工作功率;
所述空调用于根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作。
进一步优化,所述处理器还用于根据出风量系数对PID控制器输出的工作功率进行放缩,输出空调最终的工作功率,所处出风量系数与出风量成反比,取值范围为(0,1)。
进一步优化,还包括模糊控制器;
所述数据采集装置还用于采集车外温度及阳光照射量;
所述模糊控制器用于将采集的车外温度及阳光照射量作为输入量,然后输出PID参数;
所述PID控制器还用于根据模糊控制器输出的PID参数及作为输入量的温度差值,输出空调的工作功率。
进一步优化,还包括模糊控制器;
所述数据采集装置还用于采集当前车辆的车速及压缩机的转速;
所述模糊控制器用于以当前车辆的车速及压缩机的转速作为模糊控制器的输入,计算输出空调的散热风扇的转速;
所述空调还用于根据模糊控制器输出的散热风扇的转速控制散热风扇工作。
进一步优化,所述数据采集装置还用于当工作模式为取暖模式,采集车内的湿度;
所述处理器还用于判断采集的湿度是否大于预设湿度,若大于预设湿度则控制空调开启除湿功能。
区别于现有技术,上述技术方案,通过采集车内温度,通过车内温度与目标温度进行比较进行选择工作模式,将车内温度与目标温度的差值作为PID控制器的输入量,进行输出空调的工作功率,空调根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作,可以将车内温度稳定在一个较小的范围内,提高乘员的舒适性,同时车内温度与目标温度的差值进行输出不同的工作功率,进而实现能源节约,而采用PID控制器可以减少控制算法冗杂,减少对控制器的要求,节约生产成本。
附图说明
图1为具体实施方式所述基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法的一种流程示意图;
图2为具体实施方式所述基于模糊PID控制的车载智能空调***的一种结构示意图;
图3为具体实施方式所述基于模糊PID控制的车载智能空调***的一种工作原理示意图。
附图标记说明:
210、数据采集装置;
220、处理器;
230、PID控制器;
240、空调;
250、模糊控制器。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果,以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1,本实施例提供了一种基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法,包括以下步骤:
步骤S110:采集当前车辆的车内温度;可以通过设置在车内的温度传感器进行采集当前车辆内部的温度。
步骤S120:将当前车辆的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式,当车内温度大于目标温度时,则选择制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择取暖模式;
步骤S130:选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值;
当温度差值大于第一预设值时,则执行步骤S141:输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;
当温度差值小于第二预设值时,则执行步骤S142:输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;
当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则执行步骤S143:温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率;
步骤S150:控制空调根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作。其中,空调的制冷模式通过压缩机实现,取暖模式通过热交换器进行实现,空调根据选择的工作模式进行选择相应的器件按照PID控制器输出的工作功率进行工作。
首先,乘员输入其所需要的目标温度,然后通过设置在车内的温度传感器进行采集当前车辆的车内温度,将车内温度与目标温度进行比对,当车内温度大于目标温度时,则选择空调的工作模式为制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择空调的工作模式为制冷模式;若选择制冷模式,则计算车内温度与目标温度的温度差值,若温度差值大于第一预设值,则控制空调的压缩机以最高的功率进行工作,即压缩机以最高的转速进行运行,确保以最快的速率使车内的温度下降至理想的范围,进而增加用户的舒适度,而若温度差值小于第二预设值,则使压缩机以最小功率进行工作,或者停止压缩机的工作,以节约能源,提高续航能力;而当温度差值在第一预设值及第二预设值之间,则通过PID规则进行实时调整压缩机转速,将车内温度与目标温度的温度差值e作为PID控制器的输入量,通过公式:v(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt],其中kp、TI、TD分别为PID参数,kp为比例常数,T1为积分时间常数,TD为微分时间常数;PID参数可以通过实验进行调整,输出压缩机的工作功率,最终可以达到良好的温度控制效果,使得温度可以有效控制在一个较小的范围内;而当工作模式为取暖模式时,则计算车内温度与目标温度的温度差值,若温度差值大于第一预设值,则控制空调的热交换器以最高的功率进行工作,确保以最快的速率使车内的温度上升至理想的范围,进而增加用户的舒适度,而若温度差值小于第二预设值,则使热交换器以最小功率进行工作,或者停止热交换器的工作,以节约能源,提高续航能力;而当温度差值在第一预设值及第二预设值之间,则通过PID规则进行实时调整压缩机转速,将车内温度与目标温度的温度差值e作为PID控制器的输入量,通过公式:v(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]输出热交换器的工作功率,热交换器根据PID控制器输出的工作功率进行工作;使得温度可以有效控制在一个较小的范围内。同时减少控制算法的冗杂,减低对控制器的要求,减少了制造成本。其中,第一预设值为7℃,第二预设值为0.5℃,也可以根据乘员的需要进行调整。
在本实施例中,进一步提高用户的舒适度,所述“将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:根据出风量系数对PID控制器输出的工作功率进行放缩,输出空调最终的工作功率,所处出风量系数与出风量成反比,取值范围为(0,1)。通过出风量系数对压缩机功率进行放缩,其中,出风量系数与出风量成反比,出风量为用户根据其需要可以在车载屏幕或者实体按钮进行调节,PID控制器通过车载网关获得出风量信号,然后通过一定比例转化为出风量系数,作为压缩机功率PID控制系数之一,通过公式v(t)=a{kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]}进行计算输出空调的工作功率,其中,a为出风量系数,取值范围为(0,1),保证了乘员选择自己最舒适的风量同时,不影响制冷效果。
在本实施例中,由于空调的制冷效果还受到其他因素影响,如车外温度及阳光照射量等因素,为了进一步增加PID控制器的适应性,所述“选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值,将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”具体包括以下步骤:
当选择工作模式为制冷模式时,则采集车外温度及阳光照射量,将采集的采集车外温度及阳光照射量作为模糊控制器的输入,然后模糊控制器输出PID参数;
根据输出的PID参数对PID控制器进行调整,然后将计算得到的温度差值作为调整后的PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率。
当选择的工作模式为制冷模式时,则采集车外温度及阳光照射量,通过引入模糊控制器,将采集的车外温度及阳光照射量作为模糊控制器的输入量,通过模糊控制器进行计算后输出PID控制器的PID参数,使得PID控制器可以根据模糊控制器输出的PID参数进行调增,然后对输入的温度差值进行计算输出压缩机的工作功率,实现PID控制器的模糊自整定,提高PID控制器的适应性,有助于提高PID对温度控制的精确度与稳定温度的能力。
在本实施例中,为了进一步节约能源,提高汽车的续航能力,所述“选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值,将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
当工作模式为制冷模式时,采集当前车辆的车速及压缩机的转速,将当前车辆的车速及压缩机的转速作为模糊控制器的输入,计算输出空调的散热风扇的转速;
控制空调的散热风扇根据输出的转速进行工作。
空调的散热通过散热器进行实现,散热器的散热效果受到迎面风风速以及散热风扇转速的影响,其中,迎风面风速的大小与汽车车速成正相关,通过采集当前车辆的车速及压缩机的转速,作为模糊控制器的输入,然后输出散热风扇的转速,以计算得到的压缩机转速与车速作为散热风扇转速的影响因子,考虑汽车行驶过程中迎面风带来的冷却效果,实时调节风扇转速,有利于节约能源,进一步提高汽车续航里程。
在本实施例中,为了避免在取暖模式时汽车发生起雾现象,所述“选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值,将计算得到的温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
当工作模式为取暖模式,采集车内的湿度;
判断采集的湿度是否大于预设湿度;
若大于预设湿度,则控制空调开启除湿功能。
当空调的工作模式为取暖模式时,进行采集当前车辆的车内湿度,并判断当前的车内湿度是否大于预设值,若大于预设值时,则开启控制的除湿功能,当湿度过大时,开启除湿功能,避免起雾导致危险发生。
请参阅图2-3,在另一个实施例中,一种基于模糊PID控制的车载智能空调***,其特征在于,包括数据采集装置210、处理器220、PID控制器230及空调240;
所述数据采集装置210用于采集当前车辆的车内温度;数据采集装置210包括设置在车内的温度传感器,通过温度传感器进行采集车内温度。
所述处理器220用于将采集的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式,当车内温度大于目标温度时,则选择制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择取暖模式;选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值;当温度差值大于第一预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;当温度差值小于第二预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则温度差值作为PID控制器的输入量输入;
所述PID控制器230用于根据输入的温度差输出空调的工作功率;
所述空调240用于根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作。
首先,乘员输入其所需要的目标温度,然后通过设置在车内的温度传感器进行采集当前车辆的车内温度,将车内温度与目标温度进行比对,当车内温度大于目标温度时,则选择空调的工作模式为制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择空调的工作模式为制冷模式;若选择制冷模式,则计算车内温度与目标温度的温度差值,若温度差值大于第一预设值,则控制空调的压缩机以最高的功率进行工作,即压缩机以最高的转速进行运行,确保以最快的速率使车内的温度下降至理想的范围,进而增加用户的舒适度,而若温度差值小于第二预设值,则使压缩机以最小功率进行工作,或者停止压缩机的工作,以节约能源,提高续航能力;而当温度差值在第一预设值及第二预设值之间,则通过PID规则进行实时调整压缩机转速,将车内温度与目标温度的温度差值e作为PID控制器的输入量,通过公式:v(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt],其中kp、TI、TD分别为PID参数,kp为比例常数,T1为积分时间常数,TD为微分时间常数;PID参数可以通过实验进行调整,输出压缩机的工作功率,最终可以达到良好的温度控制效果,使得温度可以有效控制在一个较小的范围内;而当工作模式为取暖模式时,则计算车内温度与目标温度的温度差值,若温度差值大于第一预设值,则控制空调的热交换器以最高的功率进行工作,确保以最快的速率使车内的温度上升至理想的范围,进而增加用户的舒适度,而若温度差值小于第二预设值,则使热交换器以最小功率进行工作,或者停止热交换器的工作,以节约能源,提高续航能力;而当温度差值在第一预设值及第二预设值之间,则通过PID规则进行实时调整压缩机转速,将车内温度与目标温度的温度差值e作为PID控制器的输入量,通过公式:v(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]输出热交换器的工作功率,热交换器根据PID控制器输出的工作功率进行工作;使得温度可以有效控制在一个较小的范围内。同时减少控制算法的冗杂,减低对控制器的要求,减少了制造成本。其中,第一预设值为7℃,第二预设值为0.5℃,也可以根据乘员的需要进行调整。
在本实施例中,进一步提高用户的舒适度,所述处理器还用于根据出风量系数对PID控制器输出的工作功率进行放缩,输出空调最终的工作功率,所处出风量系数与出风量成反比,取值范围为(0,1)。通过出风量系数对压缩机功率进行放缩,其中,出风量系数与出风量成反比,出风量为用户根据其需要可以在车载屏幕或者实体按钮进行调节,PID控制器通过车载网关获得出风量信号,然后通过一定比例转化为出风量系数,作为压缩机功率PID控制系数之一,通过公式v(t)=a{kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]}进行计算输出空调的工作功率,其中,a为出风量系数,取值范围为(0,1),保证了乘员选择自己最舒适的风量同时,不影响制冷效果。
在本实施例中,由于空调的制冷效果还受到其他因素影响,如车外温度及阳光照射量等因素,为了进一步增加PID控制器的适应性,还包括模糊控制器250;所述数据采集装置210还用于采集车外温度及阳光照射量;所述模糊控制器250用于将采集的车外温度及阳光照射量作为输入量,然后输出PID参数;所述PID控制器230还用于根据模糊控制器输出的PID参数及作为输入量的温度差值,输出空调的工作功率。数据采集装置210包括设置在车外的温度传感器及太阳辐射监测设备,通过车外的温度传感器进行采集车外温度,通过太阳辐射监测设备进行采集阳光照射量。
当选择的工作模式为制冷模式时,则采集车外温度及阳光照射量,通过引入模糊控制器250,将采集的车外温度及阳光照射量作为模糊控制器的输入量,通过模糊控制器进行计算后输出PID控制器的PID参数,使得PID控制器可以根据模糊控制器输出的PID参数进行调增,然后对输入的温度差值进行计算输出压缩机的工作功率,实现PID控制器的模糊自整定,提高PID控制器的适应性,有助于提高PID对温度控制的精确度与稳定温度的能力。
在本实施例中,为了进一步节约能源,提高汽车的续航能力,所述数据采集装置210还用于采集当前车辆的车速及压缩机的转速;所述模糊控制器250用于以当前车辆的车速及压缩机的转速作为模糊控制器的输入,计算输出空调的散热风扇的转速;
所述空调还用于根据模糊控制器输出的散热风扇的转速控制散热风扇工作。
空调的散热通过散热器进行实现,散热器的散热效果受到迎面风风速以及散热风扇转速的影响,其中,迎风面风速的大小与汽车车速成正相关,通过采集当前车辆的车速及压缩机的转速,作为模糊控制器的输入,然后输出散热风扇的转速,以计算得到的压缩机转速与车速作为散热风扇转速的影响因子,考虑汽车行驶过程中迎面风带来的冷却效果,实时调节风扇转速,有利于节约能源,进一步提高汽车续航里程。
在本实施例中,为了避免在取暖模式时汽车发生起雾现象,所述数据采集装置还用于当工作模式为取暖模式,采集车内的湿度;数据采集装置还包括设置在车内的湿度传感器,通过湿度传感器进行采集当前车辆的车内湿度。
所述处理器还用于判断采集的湿度是否大于预设湿度,若大于预设湿度则控制空调开启除湿功能。
当空调的工作模式为取暖模式时,进行采集当前车辆的车内湿度,并判断当前的车内湿度是否大于预设值,若大于预设值时,则开启控制的除湿功能,当湿度过大时,开启除湿功能,避免起雾导致危险发生。
需要说明的是,尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述,但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此,基于本发明的创新理念,对本文所述实施例进行的变更和修改,或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域,均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集当前车辆的车内温度;
将当前车辆的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式,当车内温度大于目标温度时,则选择制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择取暖模式;
选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值;
当温度差值大于第一预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;
当温度差值小于第二预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;
当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率,所述PID控制器输出空调的工作功率的公式为:v(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt],其中kp、TI、TD分别为PID参数,kp为比例常数,TI为积分时间常数,TD为微分时间常数,e为车内温度与目标温度的温度差值;
控制空调根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作;
所述“输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
根据出风量系数对PID控制器输出的工作功率进行放缩,输出空调最终的工作功率,所处出风量系数与出风量成反比,取值范围为(0,1),出风量为用户根据其需要可以在车载屏幕或者实体按钮进行调节。
2.根据权利要求1所述基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法,其特征在于,所述“温度差值作为PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率”具体包括以下步骤:
当选择工作模式为制冷模式时,则采集车外温度及阳光照射量,将采集的采集车外温度及阳光照射量作为模糊控制器的输入,然后模糊控制器输出PID参数;
根据输出的PID参数对PID控制器进行调整,然后将计算得到的温度差值作为调整后的PID控制器的输入量输入,输出空调的工作功率。
3.根据权利要求1所述基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法,其特征在于,所述“输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
当工作模式为制冷模式时,采集当前车辆的车速及压缩机的转速,将当前车辆的车速及压缩机的转速作为模糊控制器的输入,计算输出空调的散热风扇的转速;
控制空调的散热风扇根据输出的转速进行工作。
4.根据权利要求1所述基于模糊PID控制的车载智能空调控制方法,其特征在于,所述“输出空调的工作功率”之后还包括以下步骤:
当工作模式为取暖模式,采集车内的湿度;
判断采集的湿度是否大于预设湿度;
若大于预设湿度,则控制空调开启除湿功能。
5.一种基于模糊PID控制的车载智能空调***,其特征在于,包括数据采集装置、处理器、PID控制器及空调;
所述数据采集装置用于采集当前车辆的车内温度;
所述处理器用于将采集的车内温度与目标温度比较进行选择工作模式,当车内温度大于目标温度时,则选择制冷模式,当车内温度小于目标温度时,则选择取暖模式;选择制冷模式或取暖模式后,计算车内温度与目标温度的温度差值;当温度差值大于第一预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最大工作功率;当温度差值小于第二预设值时,则输出空调的工作功率为空调的最小工作功率;当温度差值大于第二预设值小于第一预设值,则温度差值作为PID控制器的输入量输入;
所述PID控制器用于根据输入的温度差,通过公式:v(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt],其中kp、TI、TD分别为PID参数,kp为比例常数,T1为积分时间常数,TD为微分时间常数,输出空调的工作功率;
所述空调用于根据选择的工作模式及输出的工作功率进行工作;
所述处理器还用于根据出风量系数对PID控制器输出的工作功率进行放缩,输出空调最终的工作功率,所处出风量系数与出风量成反比,取值范围为(0,1),出风量为用户根据其需要可以在车载屏幕或者实体按钮进行调节。
6.根据权利要求5所述基于模糊PID控制的车载智能空调***,其特征在于,还包括模糊控制器;
所述数据采集装置还用于采集车外温度及阳光照射量;
所述模糊控制器用于将采集的车外温度及阳光照射量作为输入量,然后输出PID参数;
所述PID控制器还用于根据模糊控制器输出的PID参数及作为输入量的温度差值,输出空调的工作功率。
7.根据权利要求5所述基于模糊PID控制的车载智能空调***,其特征在于,还包括模糊控制器;
所述数据采集装置还用于采集当前车辆的车速及压缩机的转速;
所述模糊控制器用于以当前车辆的车速及压缩机的转速作为模糊控制器的输入,计算输出空调的散热风扇的转速;
所述空调还用于根据模糊控制器输出的散热风扇的转速控制散热风扇工作。
8.根据权利要求5所述基于模糊PID控制的车载智能空调***,其特征在于,所述数据采集装置还用于当工作模式为取暖模式,采集车内的湿度;
所述处理器还用于判断采集的湿度是否大于预设湿度,若大于预设湿度则控制空调开启除湿功能。
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