JPH06147610A - 空気調和機の制御方法 - Google Patents

空気調和機の制御方法

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JPH06147610A
JPH06147610A JP4328885A JP32888592A JPH06147610A JP H06147610 A JPH06147610 A JP H06147610A JP 4328885 A JP4328885 A JP 4328885A JP 32888592 A JP32888592 A JP 32888592A JP H06147610 A JPH06147610 A JP H06147610A
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JP
Japan
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temperature
room temperature
air conditioner
membership function
compressor
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Withdrawn
Application number
JP4328885A
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English (en)
Inventor
Tamotsu Nakajima
保 中島
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気調和機のファジィ制御において、室内環
境(居住空間の広さ、構造)や季節(四季)に適応した
メンバシップ関数に切り替え、室内環境を良好とする。 【構成】 室内温度と設定温度との温度差を入力1と
し、室温の時間的変化量を入力2とし、これら入力1お
よび入力2に基づいて予め設定されている制御ルールお
よびメンバシップ関数を用いてファジィ演算し、該ファ
ジィ演算結果によって前記圧縮機の回転数コードの増減
値を得、該増減値を加味した回転数コードにしたがって
圧縮機を駆動する空気調和機の制御方法において、変数
可変可能とする結論部メンバシップ関数を有するメンバ
シップ関数部4と、当該空気調和機を所定時間所定の回
転数で運転し、その運転開始後所定時間内の室温の変化
量(Δt)、運転開始時の室温と設定温度との温度差
(t)および外気温度(T)を入力し、出力(圧縮機回
転数コードの増減値)の変数を補正するニューラルネッ
トワーク5とからなる制御装置6を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はインバータ式の空気調
和機において能力可変型圧縮機をファジィ制御し、室内
コントロールを行う空気調和機の制御方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、この種の空気調和機の制御方法に
あっては、図3に示すように、室内温度(室温)のコン
トロールをファジィ制御するため、例えば下記表1に示
す制御ルールおよび図4乃至図6に示すメンバシップ関
数を有するメンバシップ関数部1を有し、その制御ルー
ルおよびメンバシップ関数を用いたファジィ演算結果に
応じて圧縮機2の回転数を制御する制御装置3を備え、
室温と設定温度との温度差(t)を入力1とし、室温の
時間的変化量(Δt)を入力2とし、予め設定されたメ
ンバシップ関数を参照して、入力1,入力2が制御ルー
ルを満足する度合を計算する(ファジィ演算を行う)。
【0003】
【表1】
【0004】なお、上記表1および図4乃至図6におい
て、NLは負の方に大きく、NMは負の方に中程度、N
Sは負の方に小さく、ZRはゼロ(変化なし)、PSは
正方に小さく、PMは正の方に中程度、PLは正の方に
大きく変化するものである。
【0005】そして、上記ファジィ制御則(表1および
図4乃至図6)は、標準的な室内環境をモデルとし、例
えば室温の安定性、外乱(ドアや窓の開閉)等による室
内の急激な変化に対する応答性の両方に対して中間的な
特性を示すように決定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記空
気調和機の制御方法において、ファジィ制御則が標準的
な室内環境をモデルとして決定されており、当該空気調
和機の利用者の種々居住空間(部屋の広さ、構造等)お
よび季節(四季)によっては最適な室温コントロールが
行われないことがある。
【0007】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は種々室内空間や季節によらず、最適な
室温コントロールを行うことができるようにした空気調
和機の制御方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、検出室内温度と設定温度との温度差を
入力1とし、室温の時間的変化量を入力2とし、これら
入力1および入力2に基づいて予め設定されている制御
ルールおよびメンバシップ関数を用いてファジィ演算
し、このファジィ演算結果によって圧縮機回転数コード
の増減値を得、この得られた増減値に基づいて圧縮機を
制御する空気調和機の制御方法において、空気調和機を
所定時間、所定の回転数で運転し、その運転開始時の室
温と設定温度との温度差(t)、外気温度(T)および
同運転開始後所定時間内の室温の変化量(Δt)を入力
し、前記圧縮機回転数コードの増減値のメンバシップ関
数の変数を出力するニューラルネットワークを有してお
り、上記温度差(t)、外気温度(T)および所定時間
の室温の変化(Δt)に応じて上記圧縮機回転数コード
のメンバシップ関数を切り替えるようにしたことを要旨
とする。
【0009】
【作用】上記方法としたので、当該空気調和機は上記ニ
ューラルネットワークによって使用室内環境や季節に適
応した結論部メンバシップ関数(圧縮機回転数コードの
増減値)の変数が変えられ、つまりニューラルネットワ
ークによって学習され、室内環境や季節に応じて結論部
メンバシップ関数が自動的に切り替えられる。
【0010】この切り替えられたメンバシップ関数を含
むメンバシップ関数および制御ルールによりファジィ演
算が実行されて圧縮機回転数コードの増減値が算出さ
れ、この算出されたコードの増減値に基づいて圧縮機の
回転が制御される。
【0011】したがって、当該空気調和機の運転が室内
環境や季節に適切なものとなり、室内環境を良好とする
ことができ、また無駄な運転もなくなり、省エネルギー
運転ともなる。
【0012】
【実施例】運転開始時を例にして説明すると、この発明
の空気調和機の制御方法は、入力1(室温と設定温度と
の温度差;t)および入力2(室温の時間的変化量;Δ
t)に基づいてファジィ演算して出力の圧縮機回転数コ
ード増減値を得、この得た増減値を加味した回転数コー
ドに基づいて圧縮機を制御するが、運転開始から所定時
間所定の回転数で運転し、この間の室温の変化量(Δ
t)、運転開始時の室温と設定温度との温度差(t)お
よび外気温度(T)を入力としたニューラルネットワー
クにより室内環境や季節に適応した結論部メンバシップ
関数を得、この得られたメンバシップ関数を用いてファ
ジィ演算を実行する。
【0013】そのため、図1に示すように、この発明の
制御方法が適用される空気調和機は、上記表1に示す制
御ルールおよび図4乃至図6に示すメンバシップ関数の
他に、図2に示す変数可変可能なメンバシップ関数を有
するメンバシップ関数部4と、当該空気調和機の運転開
始後所定時間内の室温の変化量(Δt)、運転開始時の
室温と設定温度との温度差(t)および外気温度(T)
を入力し、出力(圧縮機回転数コードの増減値)のメン
バシップ関数の変数を補正するニューラルネットワーク
5とを有する制御装置6を備えている。なお、図中、図
3と同一部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
また、図2において、NLは負の方に大きく、NMは負
の方に中程度、NSは負の方に小さく、ZRはゼロ(変
化なし)、PSは正方に小さく、PMは正の方に中程
度、PLは正の方に大きく変化するものである。
【0014】上記制御装置6は、室内温度(室温)と設
定温度との温度差を入力1とし、室温の時間的変化量を
入力2としてファジィ演算し、このファジィ演算によっ
て圧縮機回転数コードの増減値を得、かつ運転開始から
所定時間経過後にあってはニューラルネットワーク5で
得た補正値により結論部メンバシップ関数を自動的に切
り替え、この切り替えたメンバシップ関数およびメンバ
シップ関数(図4および図5)を用いてファジィ演算し
て圧縮機回転数コードの増減値を得、このようにして得
た圧縮機回転数コードの増減値に基づいて圧縮機2を回
転制御する。
【0015】上記圧縮機回転数コードの増減値を得るた
めのメンバシップ関数は図2に示すパターンであり、こ
のパターンの負方向の変数x1および正方向の変数x2
は外気温度(T)によって下記表2、表3および表4の
テーブルデータを参照して決定される。なお、下記表2
乃至表4に示す変数x1,x2の値は16進数である。
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】
【表4】 次に、上記構成の空気調和機に適用される制御方法を詳
細に説明すると、まず当該空気調和機の運転開始から所
定時間(例えば1分)の間、上記制御装置6において図
4乃至図6のメンバシップ関数および表1の制御ルール
にしたがってファジィ演算が実行され、この演算結果に
よって得た圧縮機回転数コードの増減値を加味した回転
数コード(例えば7コード)にしたがって圧縮機2が所
定の回転数で運転される。
【0019】また、当該運転開始時には室温と設定温度
との温度差(t)が算出され、かつ外気温度(T)が所
定温度センサ用いて検出され、一方運転開始後所定時間
内の室温の変化量(Δt)が算出されるとともに、これ
ら算出された室温の変化(Δt)および温度差(t)と
その検出された外気温度(T)がニューラルネットワー
ク5に入力される。
【0020】すると、上記所定時間経過後、上記ニュー
ラルネットワーク5においては上記算出室温の変化量
(Δt)および温度差(t)と検出外気温度(T)とに
より当該室内環境や季節に適応した出力(圧縮機回転数
コードの増減値)のメンバシップ関数が得られる。例え
ば、外気温度(T)が20℃を越えているときには表2
が選択され、その外気温度(T)が10℃を越え、かつ
20℃以下であるときには表3が選択され、その外気温
度(T)が10℃以下であるときには表4が選択され
る。
【0021】この選択された表が参照され、上記算出室
温の変化量(Δt)および温度差(t)に基づいて出力
メンバシップ関数(図2)の負方向変数x1および正方
向変数x2が得られ、これら得られた変数x1,x2に
よるメンバシップ関数が出力の圧縮機回転数コードの増
減値のメンバシップ関数とされる。
【0022】上記表2乃至表4から明かなように、上記
検出外気温度(T)が低く、室温の変化量(Δt)が負
に大きく、温度差(t)が正に大きくなるほど、圧縮機
回転数コードの増減値のメンバシップ関数は負および正
方向に大きくなっている。また、上記検出外気温度
(T)が高く、室温の変化量(Δt)が正に大きく、温
度差(t)が負に大きくなるほど、圧縮機回転数コード
の増減値のメンバシップ関数は負および正方向に小さく
なっている。
【0023】例えば、暖房運転時に、外気温度(T)が
10℃以下と低く、室温の変化量(Δt)が−1℃以下
と負に大きく、温度差(t)が3℃を越えている場合、
表4が参照され、図2に示すメンバシップ関数のx1が
−Dとされ、そのx2が+Dとされる。このように、上
記表2乃至4のテーブルデータは室内環境(居住空間の
広さ、構造)や季節を加味して作成されたものである。
【0024】そして、上記制御装置6においては、図4
および図5に示すメンバシップ関数と、図6に示すメン
バシップ関数に代えて上記ニューラルネットワーク5で
得られている結論部メンバシップ関数(圧縮機回転数コ
ードの増減値)とを用いてファジィ演算が実行される。
このファジィ演算結果による圧縮機回転数コードの増減
値に基づいて圧縮機2が回転制御されることから、当該
空気調和機の運転は室内環境や季節に適応したものとな
り、最適な室温コントロールが行われ、また無駄な運転
が行われることもなく、つまり省エネルギー運転ともな
る。
【0025】なお、上記実施例では表2乃至4に示すテ
ーブルデータによって結論部メンバシップ関数(圧縮機
回転数コードの増減値)を切り替えるようにしている
が、より多くのテーブルデータを用意してもよく、この
場合当該空気調和機の運転を室内環境や四季により適し
たものとすることができ、室温コントロールをよりきめ
細かく制御することができ、ひいては快適性の向上をよ
り図ることができる。なお、この実施例は運転開始時に
ついてのものであるが、この発明はこれに限定されるも
のではなく、運転開始後の任意の時点で行なっても良い
ことはもちろんである。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の空気調
和機の制御方法によれば、入力1(室温と設定温度との
温度差)および入力2(室温の時間的変化量)に基づい
てファジィ演算して出力の圧縮機回転数コード増減値を
得、この得た増減値を加味した回転数コードに基づいて
圧縮機を制御するが、所定時間所定の回転数で運転し、
この間の室温の変化量(Δt)、この運転開始時の室温
と設定温度との温度差(t)および外気温度(T)を入
力としたニューラルネットワークで結論部メンバシップ
関数を得、このメンバシップ関数を用いてファジィ演算
を実行するようにしたので、室内環境(部屋の大きく、
構造)や季節(四季)に適応した圧縮機回転数コードの
増減値を得て圧縮機の回転数を制御することができ、こ
れにより室内環境を良好なものとすることができ、かつ
無駄な運転が行われなくなることから、省エネルギー運
転ともなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示し、空気調和機の制御
方法が適用される空気調和機の概略的部分ブロック線図
である。
【図2】図1に示す空気調和機の制御方法に用いられる
メンバシップ関数の概略的模式図である。
【図3】従来の空気調和機の制御方法が適用される空気
調和機の概略的部分ブロック線図である。
【図4】従来の空気調和機の制御方法に用いられるメン
バシップ関数の概略的模式図である。
【図5】従来の空気調和機の制御方法に用いられるメン
バシップ関数の概略的模式図である。
【図6】従来の空気調和機の制御方法に用いられるメン
バシップ関数の概略的模式図である。
【符号の説明】
2 圧縮機4 メンバシップ関数部5 ニューラルネッ
トワーク6 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 検出室内温度と設定温度との温度差を入
    力1とし、室温の時間的変化量を入力2とし、これら入
    力1および入力2に基づいて予め設定されている制御ル
    ールおよびメンバシップ関数を用いてファジィ演算し、
    該ファジィ演算結果によって圧縮機回転数コードの増減
    値を得、該得られた増減値に基づいて圧縮機を制御する
    空気調和機の制御方法において、空気調和機を所定時
    間、所定の回転数で運転し、この運転を開始した時の室
    温と設定温度との差(t)、外気温度(T)および同運
    転開始後所定時間内の室温の変化量(Δt)を入力し、
    前記圧縮機回転数コードの増減値のメンバシップ関数の
    変数を出力するニューラルネットワークを有しており、
    前記温度差(t)、外気温度(T)および所定時間の室
    温の変化量(Δt)に応じて前記圧縮機回転数コードの
    メンバシップ関数を切り替えるようにしたことを特徴と
    する空気調和機の制御方法。
  2. 【請求項2】 前記圧縮機回転数コードの増減値のメン
    バシップ関数の変数は、前記外気温度(T)が低く、室
    温の変化量(Δt)が負に大きく、温度差(t)が正に
    大きくなるほど、負および正方向に大きく、上記外気温
    度(T)が高く、室温の変化量(Δt)が正に大きく、
    温度差(t)が負に大きくなるほど、負および正方向に
    小さくした請求項1記載の空気調和機の制御方法。
JP4328885A 1992-11-13 1992-11-13 空気調和機の制御方法 Withdrawn JPH06147610A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105571061A (zh) * 2015-12-28 2016-05-11 深圳达实智能股份有限公司 基于齐次控制理论的空调温度控制方法及装置
CN114517950A (zh) * 2022-03-31 2022-05-20 北京金茂人居环境科技有限公司 新风***控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105571061A (zh) * 2015-12-28 2016-05-11 深圳达实智能股份有限公司 基于齐次控制理论的空调温度控制方法及装置
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Effective date: 20000201