JPH0618100A - 制御方法、制御装置、空気調和装置 - Google Patents
制御方法、制御装置、空気調和装置Info
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- JPH0618100A JPH0618100A JP4178388A JP17838892A JPH0618100A JP H0618100 A JPH0618100 A JP H0618100A JP 4178388 A JP4178388 A JP 4178388A JP 17838892 A JP17838892 A JP 17838892A JP H0618100 A JPH0618100 A JP H0618100A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御量が飽和領域を有する場合でも制御対象
を良好に制御できる制御方法、制御装置、空気調和装置
を提供すること。 【構成】 制御量ｙが飽和領域を有する制御対象９から
出力される制御量ｙに基づいて、制御目標値ｒfを演算
する第１ファジィ演算手段１と、その制御目標値ｒfと
制御量ｙとを比較する比較手段２と、その比較結果に基
づき、異なる２個の操作量ＵA，ＵBを演算する２個の基
本制御手段３Ａ，３Ｂと、制御量ｙを考慮しながら、演
算された２個の操作量ＵA，ＵBに基づいて、制御対象９
の操作量Ｕfを演算する第２ファジィ演算手段８とを備
える。
を良好に制御できる制御方法、制御装置、空気調和装置
を提供すること。 【構成】 制御量ｙが飽和領域を有する制御対象９から
出力される制御量ｙに基づいて、制御目標値ｒfを演算
する第１ファジィ演算手段１と、その制御目標値ｒfと
制御量ｙとを比較する比較手段２と、その比較結果に基
づき、異なる２個の操作量ＵA，ＵBを演算する２個の基
本制御手段３Ａ，３Ｂと、制御量ｙを考慮しながら、演
算された２個の操作量ＵA，ＵBに基づいて、制御対象９
の操作量Ｕfを演算する第２ファジィ演算手段８とを備
える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上限値または下限値も
しくはその両方が存在する制御量を持つ制御対象に対す
る制御方法、制御装置、その制御方法を利用した空気調
和装置に関するものである。
しくはその両方が存在する制御量を持つ制御対象に対す
る制御方法、制御装置、その制御方法を利用した空気調
和装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、非線形な量を制御するためには、
非線形制御が用いられている。非線形制御は、非線形な
制御量の動特性を詳しく解析してその特性にあった制御
系を構成するものである。
非線形制御が用いられている。非線形制御は、非線形な
制御量の動特性を詳しく解析してその特性にあった制御
系を構成するものである。
【０００３】また、簡易で実用的な方法として制御量の
非線形性を微小区間において線形近似する方法がある。
制御量の非線形な動特性を線形近似して、その動特性が
近似した線形性と多少異なってもうまく制御を実行でき
るような制御系を構成する。このような制御方式として
は、制御量と制御目標値の差である制御偏差に対して、
比例演算、積分演算かつ比例演算、微分演算かつ比例演
算を行い、その演算結果の和により操作量を決定する、
いわゆるＰＩＤ制御方式が広く採用されている。図４に
その構成を示す。図において、制御目標値ｒと制御対象
９からの出力である制御量ｙとを用いて、比較手段２で
制御偏差ｅを検出する。検出した制御偏差ｅは、ＰＩＤ
コントローラ３に入力される。ＰＩＤコントローラ３は
内部で制御偏差ｅを比例演算手段４、積分演算かつ比例
演算手段５、微分演算かつ比例演算手段６に入力し、各
々の演算結果を加算手段７により加算することにより操
作量ｕを出力する。その操作量ｕを用いて制御対象９を
操作するものである。ここで、Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄは各演
算手段４，５，６における比例演算の係数である。
非線形性を微小区間において線形近似する方法がある。
制御量の非線形な動特性を線形近似して、その動特性が
近似した線形性と多少異なってもうまく制御を実行でき
るような制御系を構成する。このような制御方式として
は、制御量と制御目標値の差である制御偏差に対して、
比例演算、積分演算かつ比例演算、微分演算かつ比例演
算を行い、その演算結果の和により操作量を決定する、
いわゆるＰＩＤ制御方式が広く採用されている。図４に
その構成を示す。図において、制御目標値ｒと制御対象
９からの出力である制御量ｙとを用いて、比較手段２で
制御偏差ｅを検出する。検出した制御偏差ｅは、ＰＩＤ
コントローラ３に入力される。ＰＩＤコントローラ３は
内部で制御偏差ｅを比例演算手段４、積分演算かつ比例
演算手段５、微分演算かつ比例演算手段６に入力し、各
々の演算結果を加算手段７により加算することにより操
作量ｕを出力する。その操作量ｕを用いて制御対象９を
操作するものである。ここで、Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄは各演
算手段４，５，６における比例演算の係数である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】非線形制御の場合、各
操作量に対する制御量の非線形な挙動を十分解析するこ
とによって、良い制御性能を得ることが可能となる。し
かしながら、例えば冷凍サイクルの過熱度や過冷却度な
どのように上限値あるいは下限値がある（飽和領域を有
する）非線形な量を制御量とする場合は、図３に示す操
作量と制御量の関係を示す特性曲線の点ａと点ｂのよう
に、制御量が上限値および下限値の時の操作量を一意的
に決定することができない。そのため、制御量の非線形
な挙動を十分解析する事ができず、性能の良い非線形制
御系を構成するのは困難であるという課題がある。
操作量に対する制御量の非線形な挙動を十分解析するこ
とによって、良い制御性能を得ることが可能となる。し
かしながら、例えば冷凍サイクルの過熱度や過冷却度な
どのように上限値あるいは下限値がある（飽和領域を有
する）非線形な量を制御量とする場合は、図３に示す操
作量と制御量の関係を示す特性曲線の点ａと点ｂのよう
に、制御量が上限値および下限値の時の操作量を一意的
に決定することができない。そのため、制御量の非線形
な挙動を十分解析する事ができず、性能の良い非線形制
御系を構成するのは困難であるという課題がある。
【０００５】一方、ＰＩＤ制御方式を代表とする線形制
御では、冷凍サイクルの過熱度や過冷却度などのように
上限値あるいは下限値がある非線形な量を制御量とする
場合は、制御量が上限値および下限値になっている時と
なっていない時とでは、動特性の違いが大きすぎて良い
制御性能を得る事ができない。図３に示す操作量と制御
量の関係図から分かるように、制御量が上限値および下
限値になっているときは操作量を変更しても、制御量は
ほとんど変化しない。そのため、上限値および下限値に
なっていない時の制御量に対して、制御量が素早く目標
値に一致するようなコントローラを構成すると、制御量
が上限値および下限値になっているときには、操作量を
多少変更しても制御量には影響が現れないため、制御量
が上限値および下限値以外の目標値に一致するのにはか
なりの時間が必要になる。逆に、上限値および下限値に
なっているときの制御量に対して、制御量が素早く目標
値に一致するようなコントローラを構成すると、制御量
が少し変化しても操作量が大きく変更されるので、制御
量が上限値および下限値になっていない時には、操作量
や制御量がハンチングしてしまうなどの課題がある。
御では、冷凍サイクルの過熱度や過冷却度などのように
上限値あるいは下限値がある非線形な量を制御量とする
場合は、制御量が上限値および下限値になっている時と
なっていない時とでは、動特性の違いが大きすぎて良い
制御性能を得る事ができない。図３に示す操作量と制御
量の関係図から分かるように、制御量が上限値および下
限値になっているときは操作量を変更しても、制御量は
ほとんど変化しない。そのため、上限値および下限値に
なっていない時の制御量に対して、制御量が素早く目標
値に一致するようなコントローラを構成すると、制御量
が上限値および下限値になっているときには、操作量を
多少変更しても制御量には影響が現れないため、制御量
が上限値および下限値以外の目標値に一致するのにはか
なりの時間が必要になる。逆に、上限値および下限値に
なっているときの制御量に対して、制御量が素早く目標
値に一致するようなコントローラを構成すると、制御量
が少し変化しても操作量が大きく変更されるので、制御
量が上限値および下限値になっていない時には、操作量
や制御量がハンチングしてしまうなどの課題がある。
【０００６】本発明は、従来のこのような課題を考慮
し、制御量が飽和領域を有する場合でも制御対象を良好
に制御できる制御方法、制御装置、空気調和装置を提供
することを目的とするものである。
し、制御量が飽和領域を有する場合でも制御対象を良好
に制御できる制御方法、制御装置、空気調和装置を提供
することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、制
御量が飽和領域を有する制御対象から出力される制御量
に基づいて、制御目標値を選択し、その選択された制御
目標値と制御量とを比較し、その比較結果に基づき、制
御対象の操作量を演算し、その演算された操作量によっ
て制御対象を制御する制御方法である。
御量が飽和領域を有する制御対象から出力される制御量
に基づいて、制御目標値を選択し、その選択された制御
目標値と制御量とを比較し、その比較結果に基づき、制
御対象の操作量を演算し、その演算された操作量によっ
て制御対象を制御する制御方法である。
【０００８】請求項４の本発明は、制御量が飽和領域を
有する制御対象から出力される制御量と所定の制御目標
値とを比較し、その比較結果に基づき、制御対象の操作
量を複数種類の演算方法により演算し、制御量を考慮し
ながら、演算された複数個の操作量に基づいて、一つの
操作量を演算し、その一つの操作量によって制御対象を
制御する制御方法である。
有する制御対象から出力される制御量と所定の制御目標
値とを比較し、その比較結果に基づき、制御対象の操作
量を複数種類の演算方法により演算し、制御量を考慮し
ながら、演算された複数個の操作量に基づいて、一つの
操作量を演算し、その一つの操作量によって制御対象を
制御する制御方法である。
【０００９】請求項６の本発明は、制御量が飽和領域を
有する制御対象から出力される制御量に基づいて、制御
目標値を選択する目標値選択手段と、その選択された制
御目標値と制御量とを比較する比較手段と、その比較結
果に基づき、制御対象の操作量を演算する制御演算手段
とを備えた制御装置である。
有する制御対象から出力される制御量に基づいて、制御
目標値を選択する目標値選択手段と、その選択された制
御目標値と制御量とを比較する比較手段と、その比較結
果に基づき、制御対象の操作量を演算する制御演算手段
とを備えた制御装置である。
【００１０】請求項８の本発明は、制御量が飽和領域を
有する制御対象から出力される制御量と所定の制御目標
値とを比較する比較手段と、その比較結果に基づき、制
御対象の操作量を複数種類の演算方法により演算する複
数制御演算手段と、制御量を考慮しながら、演算された
複数個の操作量に基づいて、一つの操作量を演算する操
作量演算手段とを備えた制御装置である。
有する制御対象から出力される制御量と所定の制御目標
値とを比較する比較手段と、その比較結果に基づき、制
御対象の操作量を複数種類の演算方法により演算する複
数制御演算手段と、制御量を考慮しながら、演算された
複数個の操作量に基づいて、一つの操作量を演算する操
作量演算手段とを備えた制御装置である。
【００１１】請求項９の本発明は、制御量は圧縮機の吸
入過熱度であり、制御目標値は過熱度であり、操作量は
冷媒の膨張機能の膨張能力である請求項１又は２記載の
制御方法を利用した空気調和装置である。
入過熱度であり、制御目標値は過熱度であり、操作量は
冷媒の膨張機能の膨張能力である請求項１又は２記載の
制御方法を利用した空気調和装置である。
【００１２】
【作用】本発明は、制御量と比較する制御目標値を制御
量に基づいて選択するので、制御対象の制御量が飽和領
域又はその付近にある場合に、制御量を速やかに制御目
標値に一致させ得る操作量を演算する。
量に基づいて選択するので、制御対象の制御量が飽和領
域又はその付近にある場合に、制御量を速やかに制御目
標値に一致させ得る操作量を演算する。
【００１３】また、制御対象の操作量を複数種類の演算
方法により演算し、制御量を考慮しながら、それら操作
量に基づいて、一つの操作量を演算するので、制御対象
の制御量が飽和領域又はその付近にある場合に、制御量
を速やかに制御目標値に一致させ得る操作量を演算す
る。
方法により演算し、制御量を考慮しながら、それら操作
量に基づいて、一つの操作量を演算するので、制御対象
の制御量が飽和領域又はその付近にある場合に、制御量
を速やかに制御目標値に一致させ得る操作量を演算す
る。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１５】図１は、本発明にかかる一実施例の制御装
置（又は制御方法）の基本構成を示すブロック図、図２
は、同制御装置（又は制御方法）を用いた空気調和装置
の構成図である。すなわち、図１の制御装置は、制御量
ｙに基づき制御目標値を演算する第１ファジィ演算手段
１と、その演算された制御目標値ｒfと制御量ｙとを比
較する比較手段２と、その比較結果ｅを異なる方法で２
つの操作量ＵA，ＵBを演算する基本制御手段３Ａ，３Ｂ
と、制御量ｙを考慮してそれら操作量ＵA，ＵBから一つ
の操作量Ｕfを演算する第２ファジィ演算手段８から構
成されている。又、操作量Ｕfは制御対象９に入力さ
れ、制御対象９を制御して、制御対象９から制御量ｙが
出力される。
置（又は制御方法）の基本構成を示すブロック図、図２
は、同制御装置（又は制御方法）を用いた空気調和装置
の構成図である。すなわち、図１の制御装置は、制御量
ｙに基づき制御目標値を演算する第１ファジィ演算手段
１と、その演算された制御目標値ｒfと制御量ｙとを比
較する比較手段２と、その比較結果ｅを異なる方法で２
つの操作量ＵA，ＵBを演算する基本制御手段３Ａ，３Ｂ
と、制御量ｙを考慮してそれら操作量ＵA，ＵBから一つ
の操作量Ｕfを演算する第２ファジィ演算手段８から構
成されている。又、操作量Ｕfは制御対象９に入力さ
れ、制御対象９を制御して、制御対象９から制御量ｙが
出力される。
【００１６】また、図２の空気調和装置は、冷媒を圧縮
する圧縮機１０と、圧縮機１０の冷媒出口側に接続され
た四方弁１３と、その四方弁１３に接続された熱源側熱
交換器１１及び利用側熱交換器１２と、熱源側熱交換器
１１及び利用側熱交換器１２の間に接続された電子式膨
張弁１４等から構成されている。又、圧縮機１０の冷媒
入口部には過熱度検出手段１５が設けられている。以上
の構成において、圧縮機１０から吐出された高温高圧の
ガス冷媒は四方弁１３（ここでは暖房時であるとし、実
線で示す接続とする）を通って、利用側熱交換器１２に
入る。ここで、ガス冷媒は外気（例えば室内空気）に熱
を放出して凝縮し液冷媒になる。その後、電子式膨張弁
１４で減圧されることにより気液２相になり、熱源側熱
交換器１１で外気から熱を吸収して再びガス冷媒とな
り、四方弁１３を通過して圧縮機１０に吸入される。こ
のとき、利用側熱交換器１２より熱が放出されるので、
空気調和装置は暖房運転となる。一方、四方弁１３を破
線側に切り換えた場合は、冷媒の流路は逆になり、熱源
側熱交換器１１で熱を外気に放出し、利用側熱交換器１
２では熱を吸収するようになるので、空気調和装置は冷
房運転となる。
する圧縮機１０と、圧縮機１０の冷媒出口側に接続され
た四方弁１３と、その四方弁１３に接続された熱源側熱
交換器１１及び利用側熱交換器１２と、熱源側熱交換器
１１及び利用側熱交換器１２の間に接続された電子式膨
張弁１４等から構成されている。又、圧縮機１０の冷媒
入口部には過熱度検出手段１５が設けられている。以上
の構成において、圧縮機１０から吐出された高温高圧の
ガス冷媒は四方弁１３（ここでは暖房時であるとし、実
線で示す接続とする）を通って、利用側熱交換器１２に
入る。ここで、ガス冷媒は外気（例えば室内空気）に熱
を放出して凝縮し液冷媒になる。その後、電子式膨張弁
１４で減圧されることにより気液２相になり、熱源側熱
交換器１１で外気から熱を吸収して再びガス冷媒とな
り、四方弁１３を通過して圧縮機１０に吸入される。こ
のとき、利用側熱交換器１２より熱が放出されるので、
空気調和装置は暖房運転となる。一方、四方弁１３を破
線側に切り換えた場合は、冷媒の流路は逆になり、熱源
側熱交換器１１で熱を外気に放出し、利用側熱交換器１
２では熱を吸収するようになるので、空気調和装置は冷
房運転となる。
【００１７】次に、上記実施例の動作を、図２の空気調
和装置に用いた場合について説明する。
和装置に用いた場合について説明する。
【００１８】まず、圧縮機１０の吸入口付近にある過熱
度検出手段１５により圧縮機１０の吸入過熱度（制御
量）を検出する（制御量の特性は図３の点線で示す曲線
を参照）。検出した過熱度（制御量）の値に応じて、第
１ファジィ演算手段１で各制御目標値ｒiに対するメン
バーシップ値μiを演算し、どの目標値をどの程度の割
合で採用するかを（数１）に基づいて決定する。ここ
で、制御目標値ｒ1は、通常の制御目標値よりも大きい
値に設定されており、過熱度が０ｄｅｇ付近（下限値で
ある飽和領域を示す）になった場合に、対応するメンバ
ーシップ値μ1が大きくなる。制御目標値ｒ2は、通常の
制御目標値であり、過熱度が０ｄｅｇよりはるかに大き
い場合（本来制御すべき制御目標値）に、対応するメン
バーシップ値μ2が大きくなる。
度検出手段１５により圧縮機１０の吸入過熱度（制御
量）を検出する（制御量の特性は図３の点線で示す曲線
を参照）。検出した過熱度（制御量）の値に応じて、第
１ファジィ演算手段１で各制御目標値ｒiに対するメン
バーシップ値μiを演算し、どの目標値をどの程度の割
合で採用するかを（数１）に基づいて決定する。ここ
で、制御目標値ｒ1は、通常の制御目標値よりも大きい
値に設定されており、過熱度が０ｄｅｇ付近（下限値で
ある飽和領域を示す）になった場合に、対応するメンバ
ーシップ値μ1が大きくなる。制御目標値ｒ2は、通常の
制御目標値であり、過熱度が０ｄｅｇよりはるかに大き
い場合（本来制御すべき制御目標値）に、対応するメン
バーシップ値μ2が大きくなる。
【００１９】
【数１】ｒf ＝ Σμi*ｒi ［ ０ ≦ μi ≦
１、ｉ＝１，２ ］ ｒfは実際の制御に用いる目標値 μiは制御目標値ｒiに対するメンバーシップ値 第１ファジィ演算手段１の演算結果より求められた目標
値ｒfと過熱度検出手段１５により検出した過熱度（制
御量）とを比較手段２で比較して、制御偏差ｅを得る。
制御偏差ｅを用いて、基本制御手段３Ａ、３Ｂでそれぞ
れの制御方法を用いて各操作量ｕA、ｕBを演算する。基
本制御手段３Ａ、３Ｂは共にＰＩＤコントローラを用い
ており、内部で制御偏差ｅを各比例演算手段４Ａ、４
Ｂ、各積分演算かつ比例演算手段５Ａ、５Ｂ、各微分演
算かつ比例演算手段６Ａ、６Ｂに入力し、各々の演算結
果を各加算手段７Ａ、７Ｂで加算して、各操作量ｕA、
ｕBを決定する。そして、過熱度検出手段１５で検出し
た過熱度（制御量）の値に応じて、第２ファジィ演算手
段８で各操作量に対するメンバーシップ値を演算し、ど
の操作量をどの割合で採用するかを（数２）に基づいて
決定する。ここで、基本制御手段３Ａは制御量が制御目
標値に急速に一致するように構成されており、過熱度が
０ｄｅｇ付近になった場合に、対応するメンバーシップ
値μAが大きくなる。基本制御手段３Ｂは制御量が制御
目標値に緩やかに一致するように構成されており、過熱
度が０ｄｅｇよりはるかに大きい場合に、対応するメン
バーシップ値μBが大きくなる。
１、ｉ＝１，２ ］ ｒfは実際の制御に用いる目標値 μiは制御目標値ｒiに対するメンバーシップ値 第１ファジィ演算手段１の演算結果より求められた目標
値ｒfと過熱度検出手段１５により検出した過熱度（制
御量）とを比較手段２で比較して、制御偏差ｅを得る。
制御偏差ｅを用いて、基本制御手段３Ａ、３Ｂでそれぞ
れの制御方法を用いて各操作量ｕA、ｕBを演算する。基
本制御手段３Ａ、３Ｂは共にＰＩＤコントローラを用い
ており、内部で制御偏差ｅを各比例演算手段４Ａ、４
Ｂ、各積分演算かつ比例演算手段５Ａ、５Ｂ、各微分演
算かつ比例演算手段６Ａ、６Ｂに入力し、各々の演算結
果を各加算手段７Ａ、７Ｂで加算して、各操作量ｕA、
ｕBを決定する。そして、過熱度検出手段１５で検出し
た過熱度（制御量）の値に応じて、第２ファジィ演算手
段８で各操作量に対するメンバーシップ値を演算し、ど
の操作量をどの割合で採用するかを（数２）に基づいて
決定する。ここで、基本制御手段３Ａは制御量が制御目
標値に急速に一致するように構成されており、過熱度が
０ｄｅｇ付近になった場合に、対応するメンバーシップ
値μAが大きくなる。基本制御手段３Ｂは制御量が制御
目標値に緩やかに一致するように構成されており、過熱
度が０ｄｅｇよりはるかに大きい場合に、対応するメン
バーシップ値μBが大きくなる。
【００２０】
【数２】ｕf ＝ Σμi*ｕi ［ ０ ≦ μi ≦
１、ｉ＝Ａ，Ｂ ］ ｕfは実際の制御に用いる操作量（膨張弁開度） μiは制御目標値ｒiに対するメンバーシップ値 第２ファジィ演算手段８の演算結果ｕfを電子式膨張弁
１４の開度（操作量）として制御対象（空気調和装置）
９を運転する。
１、ｉ＝Ａ，Ｂ ］ ｕfは実際の制御に用いる操作量（膨張弁開度） μiは制御目標値ｒiに対するメンバーシップ値 第２ファジィ演算手段８の演算結果ｕfを電子式膨張弁
１４の開度（操作量）として制御対象（空気調和装置）
９を運転する。
【００２１】このような制御構成にすると、過熱度が０
ｄｅｇ付近になった時には制御目標値が大きくなり、ま
た、基本制御手段は制御量が制御目標値に急速に一致す
るものが選択されるため、過熱度の変化に対する電子式
膨張弁１４の開度の変更量は大きくなり、過熱度は素早
く目標値に近づく。さらに、過熱度が０ｄｅｇより大き
くなると、制御目標値は通常の制御目標値となり、ま
た、基本制御手段は制御量が制御目標値に緩やかに一致
するものが選択されるため、過熱度の変化に対する電子
式膨張弁１４の開度の変更量は小さくなり、ハンチング
することなくなめらかに過熱度を制御目標値に一致させ
ることができる。
ｄｅｇ付近になった時には制御目標値が大きくなり、ま
た、基本制御手段は制御量が制御目標値に急速に一致す
るものが選択されるため、過熱度の変化に対する電子式
膨張弁１４の開度の変更量は大きくなり、過熱度は素早
く目標値に近づく。さらに、過熱度が０ｄｅｇより大き
くなると、制御目標値は通常の制御目標値となり、ま
た、基本制御手段は制御量が制御目標値に緩やかに一致
するものが選択されるため、過熱度の変化に対する電子
式膨張弁１４の開度の変更量は小さくなり、ハンチング
することなくなめらかに過熱度を制御目標値に一致させ
ることができる。
【００２２】以上のように、冷凍サイクルにおける圧縮
機１０の吸入過熱度が０ｄｅｇ付近の場合には、コント
ローラのゲインを大きくするか、または目標値を大きく
して、制御量の変化が小さくても膨張機構の膨張能力が
大きく変更されるようにし、逆に、吸入過熱度が０ｄｅ
ｇよりはるかに大きい場合には、コントローラのゲイン
を小さくし、通常の目標値を用いて、制御量の変化が大
きくても膨張機構の膨張能力がそれほど大きく変更され
ないようにし、その切換をファジィ論理を用いて行うこ
とにより、制御量（吸入過熱度）が上限値や下限値（０
ｄｅｇ）になったときでも制御量（吸入過熱度）を制御
目標値に素早くなめらかに一致させることができる。
機１０の吸入過熱度が０ｄｅｇ付近の場合には、コント
ローラのゲインを大きくするか、または目標値を大きく
して、制御量の変化が小さくても膨張機構の膨張能力が
大きく変更されるようにし、逆に、吸入過熱度が０ｄｅ
ｇよりはるかに大きい場合には、コントローラのゲイン
を小さくし、通常の目標値を用いて、制御量の変化が大
きくても膨張機構の膨張能力がそれほど大きく変更され
ないようにし、その切換をファジィ論理を用いて行うこ
とにより、制御量（吸入過熱度）が上限値や下限値（０
ｄｅｇ）になったときでも制御量（吸入過熱度）を制御
目標値に素早くなめらかに一致させることができる。
【００２３】さらに、外乱や運転状態に変更があった場
合でも圧縮機１０の吸入過熱度が目標値に速く到達し、
長い間０ｄｅｇになることがなくなるので、液圧縮の可
能性も低くなり、機器の信頼性や効率を向上させること
ができる。
合でも圧縮機１０の吸入過熱度が目標値に速く到達し、
長い間０ｄｅｇになることがなくなるので、液圧縮の可
能性も低くなり、機器の信頼性や効率を向上させること
ができる。
【００２４】なお、上記実施例では、制御方法あるいは
制御装置を空気調和装置に利用する例を説明したが、こ
れに限らず、生産設備における温度や圧力などのプロセ
ス量の制御や自動車など乗り物の速度制御などに適用し
ても勿論よい。
制御装置を空気調和装置に利用する例を説明したが、こ
れに限らず、生産設備における温度や圧力などのプロセ
ス量の制御や自動車など乗り物の速度制御などに適用し
ても勿論よい。
【００２５】また、上記実施例では、制御目標値の変更
及び制御対象の操作量の演算にファジィ論理を用いた
が、これに限らず、例えば重みづけ演算などにより求め
るようにしてもよい。
及び制御対象の操作量の演算にファジィ論理を用いた
が、これに限らず、例えば重みづけ演算などにより求め
るようにしてもよい。
【００２６】また、上記実施例では、ＰＩＤ制御を用い
た２つの基本制御手段をファジィ論理で切り換え、基本
制御手段に入力される２つの制御目標値をファジィ論理
で変更する方法を用いた場合で説明したが、基本制御手
段の制御方式や数、制御目標値の数はこれに限定される
ものではない。又、基本制御手段の切り換えと制御目標
値の変更とはどちらか一方のみを用いて構成してもよ
い。
た２つの基本制御手段をファジィ論理で切り換え、基本
制御手段に入力される２つの制御目標値をファジィ論理
で変更する方法を用いた場合で説明したが、基本制御手
段の制御方式や数、制御目標値の数はこれに限定される
ものではない。又、基本制御手段の切り換えと制御目標
値の変更とはどちらか一方のみを用いて構成してもよ
い。
【００２７】また、上記実施例では、制御量として圧縮
機の吸入過熱度を例に説明したが、これに限らず、蒸発
器出口の過熱度や凝縮器出口の過冷却度を用いても同様
な効果が得られる。
機の吸入過熱度を例に説明したが、これに限らず、蒸発
器出口の過熱度や凝縮器出口の過冷却度を用いても同様
な効果が得られる。
【００２８】また、上記実施例では、空気調和装置は１
台の熱源側熱交換器１１と１台の利用側熱交換器１２を
備えた１対１の空気調和装置で説明したが、これに限ら
ず、利用側熱交換器が複数台接続されたマルチエアコン
や、ダクトシステムでも同様な効果が得られることは明
かである。特に、制御方式そのものは、空気調和装置に
とどまらず生産設備における温度や圧力などのプロセス
量の制御や自動車など乗り物の速度制御などでも適用す
ることができる。
台の熱源側熱交換器１１と１台の利用側熱交換器１２を
備えた１対１の空気調和装置で説明したが、これに限ら
ず、利用側熱交換器が複数台接続されたマルチエアコン
や、ダクトシステムでも同様な効果が得られることは明
かである。特に、制御方式そのものは、空気調和装置に
とどまらず生産設備における温度や圧力などのプロセス
量の制御や自動車など乗り物の速度制御などでも適用す
ることができる。
【００２９】また、上記実施例では、制御装置を専用の
ハードウェアにより構成したが、同様の機能をコンピュ
ータを用いてソフトウェア的に構成してもよい。
ハードウェアにより構成したが、同様の機能をコンピュ
ータを用いてソフトウェア的に構成してもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、制御量と比較する制御目標値を制御量に基づい
て選択し、あるいは制御対象の操作量を複数種類の演算
方法により演算し、制御量を考慮しながら、それら操作
量に基づいて、一つの操作量を演算するので、制御量が
飽和領域を有する場合でも制御対象を良好に制御できる
という長所を有する。
発明は、制御量と比較する制御目標値を制御量に基づい
て選択し、あるいは制御対象の操作量を複数種類の演算
方法により演算し、制御量を考慮しながら、それら操作
量に基づいて、一つの操作量を演算するので、制御量が
飽和領域を有する場合でも制御対象を良好に制御できる
という長所を有する。
【図１】本発明にかかる一実施例の制御装置（又は制御
方法）の基本構成を示すブロック図である。
方法）の基本構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例の制御方法を用いた空気調和装置の構
成図である。
成図である。
【図３】制御量に上限値や下限値がある場合の操作量と
制御量の関係を示す図である。
制御量の関係を示す図である。
【図４】従来の制御装置の構成を示すブロック図であ
る。
る。
１ 第１ファジィ演算手段 ２ 比較手段 ３Ａ、３Ｂ 基本制御手段 ４Ａ、４Ｂ 比例演算手段 ５Ａ、５Ｂ 積分演算かつ比例演算手段 ６Ａ、６Ｂ 微分演算かつ比例演算手段 ７Ａ、７Ｂ 加算手段 ８ 第２ファジィ演算手段 ９ 制御対象（空気調和装置） １０ 圧縮機 １１ 熱源側熱交換器 １２ 利用側熱交換器 １３ 四方弁 １４ 電子式膨張弁 １５ 過熱度検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 和生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 制御量が飽和領域を有する制御対象から
出力される制御量に基づいて、制御目標値を選択し、そ
の選択された前記制御目標値と前記制御量とを比較し、
その比較結果に基づき、前記制御対象の操作量を演算
し、その演算された操作量によって前記制御対象を制御
することを特徴とする制御方法。 - 【請求項２】 制御目標値の選択は、ファジィ論理を用
いて行うことを特徴とする請求項１記載の制御方法。 - 【請求項３】 制御量が飽和領域を有する制御対象から
出力される制御量に基づいて、前記制御量が前記飽和領
域又はその付近のときに、制御目標値を所定の制御目標
値から変更し、その変更された前記制御目標値と前記制
御量とを比較し、その比較結果に基づき、前記制御対象
の操作量を演算し、その演算された操作量によって前記
制御対象を制御することを特徴とする制御方法。 - 【請求項４】 制御量が飽和領域を有する制御対象から
出力される制御量と所定の制御目標値とを比較し、その
比較結果に基づき、前記制御対象の操作量を複数種類の
演算方法により演算し、前記制御量を考慮しながら、前
記演算された複数個の操作量に基づいて、一つの操作量
を演算し、その一つの操作量によって前記制御対象を制
御することを特徴とする制御方法。 - 【請求項５】 一つの操作量の演算は、ファジィ論理を
用いて行うことを特徴とする請求項４記載の制御方法。 - 【請求項６】 制御量が飽和領域を有する制御対象から
出力される制御量に基づいて、制御目標値を選択する目
標値選択手段と、その選択された前記制御目標値と前記
制御量とを比較する比較手段と、その比較結果に基づ
き、前記制御対象の操作量を演算する制御演算手段とを
備えたことを特徴とする制御装置。 - 【請求項７】 制御量が飽和領域を有する制御対象から
出力される制御量に基づいて、前記制御量が前記飽和領
域又はその付近のときに、制御目標値を所定の制御目標
値から変更する目標値変更手段と、その変更された前記
制御目標値と前記制御量とを比較する比較手段と、その
比較結果に基づき、前記制御対象の操作量を演算する制
御演算手段とを備えたことを特徴とする制御装置。 - 【請求項８】 制御量が飽和領域を有する制御対象から
出力される制御量と所定の制御目標値とを比較する比較
手段と、その比較結果に基づき、前記制御対象の操作量
を複数種類の演算方法により演算する複数制御演算手段
と、前記制御量を考慮しながら、前記演算された複数個
の操作量に基づいて、一つの操作量を演算する操作量演
算手段とを備えたことを特徴とする制御装置。 - 【請求項９】 制御量は圧縮機の吸入過熱度であり、前
記制御目標値は過熱度であり、前記操作量は冷媒の膨張
機能の膨張能力である請求項１又は４記載の制御方法を
利用したことを特徴とする空気調和装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4178388A JPH0618100A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 制御方法、制御装置、空気調和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4178388A JPH0618100A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 制御方法、制御装置、空気調和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0618100A true JPH0618100A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16047625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4178388A Pending JPH0618100A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 制御方法、制御装置、空気調和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618100A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007250A1 (fr) * | 1988-12-13 | 1990-06-28 | Science & Tec | Microphone a detection interferometrique de pression acoustique |
| WO2009004780A1 (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Daikin Industries, Ltd. | 冷凍装置 |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4178388A patent/JPH0618100A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990007250A1 (fr) * | 1988-12-13 | 1990-06-28 | Science & Tec | Microphone a detection interferometrique de pression acoustique |
| WO2009004780A1 (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Daikin Industries, Ltd. | 冷凍装置 |
| JP2009014212A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Daikin Ind Ltd | 冷凍装置 |
| AU2008272384B2 (en) * | 2007-06-29 | 2011-01-27 | Daikin Industries, Ltd. | Refrigeration system |
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