JP2517454B2 - Absorption refrigerator control device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は吸収冷凍機に関し、特に吸収冷凍機の制御装
置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an absorption refrigerator, and more particularly to a controller for an absorption refrigerator.
（ロ）従来の技術 例えば特開昭58−160778号公報には、冷水出口温度を
検出して再生器への加熱量を制御し、かつ、再生器内の
吸収液レベルを検出して吸収器から再生器へ流れる稀吸
収液の量を制御すると共に、冷水入口温度を検出してこ
の温度に対する再生器の加熱量、或いは再生器へ流れる
稀吸収液の量のうちいずれか一方の適正値を求め、この
値により加熱量或いは稀吸収液の量のうちいずれか一方
を制御する吸収冷凍機制御装置が開示されている。(B) Prior art In Japanese Patent Laid-Open No. 58-160778, for example, the cold water outlet temperature is detected to control the amount of heat to the regenerator, and the level of the absorbing liquid in the regenerator is detected to detect the absorber. Control the amount of rare absorbent flowing from the regenerator to the regenerator, and detect the cold water inlet temperature to determine the appropriate value of either the heating amount of the regenerator for this temperature or the amount of rare absorbent flowing to the regenerator. There is disclosed an absorption refrigerating machine control device which obtains and controls either one of the heating amount and the amount of the rare absorption liquid according to this value.
（ハ）発明が解決しようとする課題 上記従来の技術において、冷水出口温度を検出し、温
度データに基づいて再生器の加熱量を例えば比例制御又
はPID制御するのが一般的であった。(C) Problem to be Solved by the Invention In the above-mentioned conventional technique, it is general to detect the cold water outlet temperature and perform proportional control or PID control of the heating amount of the regenerator based on the temperature data.
しかしながら、冷水出口温度は吸収冷凍機の最終出力
であり、吸収冷凍機の冷凍サイクルでは液濃縮過程が必
要であり、冷水出口温度を検出して加熱量を制御した場
合には、負荷の変動に対して加熱量の制御に無駄時間、
或いは遅れが発生し、それに伴い再生器で燃料が無駄に
消費される。又、吸収冷凍機の内部状態がどのような状
態にあるのか（例えば冷凍能力が増加する傾向か、減少
する傾向か）の判断が的確にできないため、冷水出口温
度が設定値付近でハンチングするおそれがあり、制御の
安定性に問題があった。However, the chilled water outlet temperature is the final output of the absorption chiller, and the refrigeration cycle of the absorption chiller requires a liquid concentration process, and when the chilled water outlet temperature is detected and the heating amount is controlled, there is a fluctuation in the load. On the other hand, there is dead time in controlling the heating amount,
Alternatively, a delay occurs and fuel is wasted in the regenerator. In addition, since it is not possible to accurately determine the internal state of the absorption refrigerator (for example, whether the refrigerating capacity tends to increase or decrease), the chilled water outlet temperature may hunt around the set value. There was a problem with the control stability.
本発明は負荷の変動に対して冷水出口温度を設定値に
短時間で安定させるとともに、無駄時間又は遅れに伴
う、燃料の無駄な消費を防止することを目的とする。It is an object of the present invention to stabilize the chilled water outlet temperature to a set value in a short time against load fluctuations, and to prevent wasteful consumption of fuel due to dead time or delay.
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、冷却出口温度を
変化率及び高温発生器（１）の温度の変化率と燃料制御
弁（加熱量制御弁）（17）の操作量との間に構成された
メンバー・シップ関数、及び上記それぞれの変化率の間
のマトリックス状のファジィ・ルールを記憶する記憶装
置（28）と、上記それぞれの変化率とメンバー・シップ
関数とファジィ・ルールとに基づいてファジィ論理演算
して燃料量制御弁（17）の操作量を算出するファジィ推
論プロセッサ（27）とを備えた吸収冷凍機の制御装置を
提供するものである。(D) Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention is directed to a rate of change of the cooling outlet temperature, a rate of change of the temperature of the high temperature generator (1), a fuel control valve (heating amount control valve) ( A storage device (28) for storing a membership function configured between the manipulated variable of 17) and a fuzzy rule in the form of a matrix between the respective change rates, and the respective change rates and the member. A fuzzy inference processor (27) for calculating a manipulated variable of a fuel quantity control valve (17) by performing a fuzzy logic operation based on a ship function and a fuzzy rule is provided with a controller for an absorption refrigerator. .
又、冷水出口温度の設定値からの偏差、冷水出口温度
の変化率、高温発生器（１）の温度の変化率、及び燃料
制御弁（17）の操作量のメンバー・シップ関数、上記偏
差と冷水出口温度の変化率との間のマトリックス状のフ
ァジィ・ルール、及び冷水出口温度の変化率と高温発生
器（１）の温度の変化率との間のマトリックス状のファ
ジィ・ルールを記憶する記憶装置（28）と、上記偏差及
びそれぞれの変化率とメンバー・シップ関数とファジィ
・ルールとに基づいてファジィ論理演算して燃料制御弁
（17）の操作量を算出するファジィ推論プロセッサ（2
7）とを備えた吸収冷凍機の制御装置を提供するもので
ある。Further, the deviation from the set value of the cold water outlet temperature, the change rate of the cold water outlet temperature, the change rate of the temperature of the high temperature generator (1), and the membership function of the manipulated variable of the fuel control valve (17), the above deviation A memory for storing a matrix fuzzy rule between the rate of change of the cold water outlet temperature and a matrix fuzzy rule between the rate of change of the cold water outlet temperature and the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) A fuzzy reasoning processor (2) for calculating a manipulated variable of the fuel control valve (17) by performing a fuzzy logic operation based on the device (28), the deviation and each change rate, the membership function and the fuzzy rule.
7) The present invention provides a control device for an absorption refrigerating machine, which includes and.
又、冷水出口温度の設定値からの偏差、冷水出口温度
の変化率、高温発生器（１）の温度の変化率、及び燃料
制御弁（17）の操作量のメンバー・シップ関数、及び上
記冷水出口温度の変化率と高温発生器（１）の温度の変
化率との間のマトリックス状のファジィ・ルールを記憶
する記憶装置（28）と、冷水出口温度の設定値からの偏
差が小さいとき、上記偏差とそれぞれの変化率とメンバ
ー・シップ関数とファジィ・ルールとに基づいてファジ
ィ論理演算して燃料制御弁（17）の操作量を算出するフ
ァジィ推論プロセッサ（27）とを備えた吸収冷凍機の制
御装置を提供するものである。Further, the deviation from the set value of the cold water outlet temperature, the rate of change of the cold water outlet temperature, the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1), and the membership function of the manipulated variable of the fuel control valve (17), and the cold water A storage device (28) that stores a fuzzy rule in a matrix between the rate of change of the outlet temperature and the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1), and when the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is small, An absorption chiller equipped with a fuzzy inference processor (27) for calculating a manipulated variable of a fuel control valve (17) by performing a fuzzy logic operation based on the above deviation, each change rate, a membership function and a fuzzy rule. The control device of
さらに、冷水出口温度の設定値からの偏差、冷水出口
温度の変化率、高温発生器（１）の温度の変化率、及び
燃料制御弁（17）の操作量のメンバー・シップ関数と、
冷水出口温度の設定値からの偏差と冷水出口温度の変化
率との間に構成されたマトリックス状のファジィ・ルー
ルと、このファジィ・ルールで上記偏差が零或いは小さ
いところに冷水出口温度の変化率と高温発生器（１）の
温度の変化率との間に構成されたファジィ・ルールとを
記憶する記憶装置（28）と、上記偏差とそれぞれの変化
率とメンバー・シップ関数とそれぞれのファジィ・ルー
ルとに基づいてファジィ論理演算して燃料制御弁の操作
量を算出するファジィ推論プロセッサ（27）とを備えた
吸収冷凍機の制御装置を提供するものである。Further, a deviation from the set value of the cold water outlet temperature, a rate of change of the cold water outlet temperature, a rate of change of the temperature of the high temperature generator (1), and a membership function of the manipulated variable of the fuel control valve (17),
A matrix-shaped fuzzy rule constructed between the deviation from the set value of the cold water outlet temperature and the rate of change of the cold water outlet temperature, and the rate of change of the cold water outlet temperature where this deviation is zero or small by this fuzzy rule. A storage device (28) for storing a fuzzy rule configured between the temperature change rate of the high temperature generator (1) and the temperature change rate of the high temperature generator (1); A fuzzy inference processor (27) for calculating a manipulated variable of a fuel control valve by performing a fuzzy logic operation based on a rule and a control device for an absorption refrigerator.
（ホ）作 用 吸収冷凍機の運転時、外的条件である冷水出口温度の
変化率と内的条件である高温発生器（１）の温度の変化
と、記憶装置（28）に記憶されたメンバー・シップ関数
及びそれぞれの変化率の間に構成されたマトリックス状
のファジィ・ルールとの基づいてファジィ推論プロセッ
サ（27）によってファジィ推論が行われ、燃料制御弁
（17）の操作量が制御され、吸収冷凍機の内部、即ち高
温発生機（１）の温度の変化率に基づいて冷凍能力が増
加する傾向か減少する傾向か判断し、燃料制御弁（17）
の操作量が制御され、負荷の変動によって冷水出口温度
（外的条件）に変化が表れる前にファジィ推論によって
燃料制御弁（17）の操作量を制御し、冷水出口温度を設
定値に早く近付けることが可能なる。又、負荷の変動に
応じて燃料制御弁（17）の操作量を制御するときの無駄
時間及び遅れに伴う燃料の無駄な消費を回避することが
可能になる。(E) Operation During the operation of the absorption refrigerator, the change rate of the cold water outlet temperature which is an external condition and the temperature change of the high temperature generator (1) which is an internal condition, and the change in temperature are stored in the storage device (28). Fuzzy inference is performed by the fuzzy inference processor (27) based on the membership function and the fuzzy rules in a matrix formed between the respective rates of change, and the manipulated variable of the fuel control valve (17) is controlled. , It is judged whether the refrigerating capacity tends to increase or decrease based on the rate of change of the temperature inside the absorption refrigerator, that is, the high temperature generator (1), and the fuel control valve (17)
Of the fuel control valve (17) is controlled by fuzzy reasoning before the chilled water outlet temperature (external condition) changes due to load fluctuations, and the chilled water outlet temperature approaches the set value quickly. It will be possible. In addition, it is possible to avoid wasteful consumption of fuel due to dead time and delay when controlling the operation amount of the fuel control valve (17) according to the change in load.
又、冷水出口温度の設定値からの偏差が小さいとき、
冷水出口温度の設定値からの偏差、冷水出口温度の変化
率、及び高温発生器（１）の温度の変化率と、記憶装置
（28）に記憶されたメンバー・シップ関数及びマトリク
ス状のファジィ・ルールとに基づいてファジィ推論プロ
セッサ（27）によってファジィ推論が行われ、燃料制御
弁（17）の操作量が制御され、高温発生器（１）の温度
の変化率を用い、ファジィ推論によって冷凍能力の変化
を判断して燃料制御弁（17）の操作量を制御し、冷水出
口温度を設定値に早く安定させることが可能になる。
又、冷水出口温度が設定値に近付いたときの無駄時間及
び遅れに伴う燃料の無駄な消費を防止することが可能に
なる。When the deviation of the cold water outlet temperature from the set value is small,
The deviation from the set value of the cold water outlet temperature, the rate of change of the cold water outlet temperature, the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1), and the membership function and the matrix fuzzy stored in the storage device (28). Fuzzy inference is performed by the fuzzy inference processor (27) based on the rules, the operation amount of the fuel control valve (17) is controlled, and the refrigerating capacity is obtained by the fuzzy inference using the temperature change rate of the high temperature generator (1). It is possible to control the amount of operation of the fuel control valve (17) by judging the change in the temperature, and quickly stabilize the chilled water outlet temperature to the set value.
Further, it becomes possible to prevent wasteful consumption of fuel due to a dead time and a delay when the chilled water outlet temperature approaches the set value.
さらに、冷水出口温度の設定値からの偏差が零のと
き、記憶装置（28）に記憶された冷水出口温度の変化率
と高温発生器（１）の温度の変化率との間をマトリック
ス状のファジィ・ルールとメンバー・シップ関数とに基
づいてファジィ推論プロセッ（27）によってファジィ推
論が行われ、高温発生器（１）の温度の変化率を用い、
冷凍能力の変化を判断して燃料制御弁（17）の操作量を
制御し、冷水出口温度を設定値に安定させることが可能
になる。Further, when the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is zero, the rate of change of the cold water outlet temperature stored in the storage device (28) and the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) are arranged in a matrix form. Fuzzy inference is performed by the fuzzy inference process (27) based on the fuzzy rule and the membership function, and the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) is used,
It becomes possible to judge the change in the refrigerating capacity and control the operation amount of the fuel control valve (17) to stabilize the chilled water outlet temperature at the set value.
（ヘ）実施例 以下、本発明の第１の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。(F) Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は冷媒に水、吸収剤（溶液）に臭化リチウム
（LiBr）水溶液を使用した二重効用吸収冷凍機を示し、
（１）はバーナー（1B）を備えた高温発生器、（２）は
低温発生器、（３）は凝縮器、（４）は蒸発器、（５）
は吸収器、（６）は吸収液ポンプ、（７），（８）はそ
れぞれ低温熱交換器及び高温熱交換器、（10）は稀吸収
液配管、（11）は中間吸収液配管、（12）は農吸収液配
管、（13）は冷媒配管、（14）は冷媒液流下管、（15）
は冷媒液循環管であり、それぞれは第１図に示したよう
に接続されている。そして、冷媒液循環管（15）の途中
に冷媒ポンプ（15P）が設けられている。又、（16）は
バーナー（1B）に接続された燃料供給管であり、この燃
料供給管（16）の途中に燃料制御弁（17）が設けられて
いる。又、（20）は冷水配管であり、この冷水配管（2
0）の途中に蒸発器熱交換器（21）が設けられている。
さらに（22）は冷却水配管である。Figure 1 shows a dual-effect absorption refrigerator that uses water as the refrigerant and lithium bromide (LiBr) solution as the absorbent (solution).
(1) is a high temperature generator equipped with a burner (1B), (2) is a low temperature generator, (3) is a condenser, (4) is an evaporator, (5)
Is an absorber, (6) is an absorbent pump, (7) and (8) are a low temperature heat exchanger and a high temperature heat exchanger, respectively, (10) is a rare absorbent pipe, (11) is an intermediate absorbent pipe, ( 12) is the agricultural absorption liquid pipe, (13) is the refrigerant pipe, (14) is the refrigerant liquid flow pipe, (15)
Are refrigerant liquid circulation pipes, which are connected as shown in FIG. A refrigerant pump (15P) is provided in the refrigerant liquid circulation pipe (15). Further, (16) is a fuel supply pipe connected to the burner (1B), and a fuel control valve (17) is provided in the middle of the fuel supply pipe (16). Further, (20) is a cold water pipe, and this cold water pipe (2
An evaporator heat exchanger (21) is provided in the middle of (0).
Further, (22) is a cooling water pipe.
（23）は制御盤、（24）は冷水配管（20）に設けられ
た冷水出口温度検出器であり、この冷水出口温度検出器
（24）、及び燃料制御弁（17）が制御盤（23）に接続さ
れている。そして、制御盤（23）にはマイクロプロセッ
サ（25）及び燃料制御弁（17）の制御装置（26）が設け
られている。そして、マイクロプロセッサ（25）はファ
ジィ推論プロセッサ（演算装置）（27）とファジィ・ル
ールの記憶装置（28）とから構成されている。又、（3
0）は高温発生器（１）に取付けられた高温発生器温度
検出器（以下HG温度検出器という）であり、（31）は演
算装置である。ファジィ推論プロセッサ（27）は冷水出
口温度の設置値からの偏差、冷水出口温度の変化率、及
び高温発生器温度の変化率を用いて燃料制御弁（17）へ
の操作量を論理演算し、得た操作量を制御装置（26）へ
出力する。制御装置（26）は上記操作量に基づいて燃料
制御弁（17）の開度を制御する。この実施例ではファジ
ィ推論プロセッサ（27）から燃料制御弁（17）の開度を
出力させている。又、制御ルールの記憶装置（28）はフ
ァジィ推論プロセッサ（27）で実行される論理演算に必
要なファジィ・ルール（制御ルール）、及びメンバー・
シップ関数を記憶する。又、演算装置（31）は冷水出口
温度検出器（24）及びHG温度検出器（30）から温度デー
タを入力し、冷水出口温度の設定値からの偏差、冷水出
口温度の例えば１分毎の変化率、及び高温発生器温度の
例えば１分毎の変化率を演算し、演算結果をファジィ推
論プロセッサ（27）へ出力する。(23) is a control panel, (24) is a cold water outlet temperature detector provided in the cold water pipe (20), and the cold water outlet temperature detector (24) and the fuel control valve (17) are the control panel (23 )It is connected to the. The control panel (23) is provided with a microprocessor (25) and a control device (26) for the fuel control valve (17). The microprocessor (25) is composed of a fuzzy inference processor (arithmetic device) (27) and a fuzzy rule storage device (28). Also, (3
Reference numeral 0) is a high temperature generator temperature detector (hereinafter referred to as HG temperature detector) attached to the high temperature generator (1), and reference numeral (31) is an arithmetic unit. The fuzzy inference processor (27) logically calculates the manipulated variable to the fuel control valve (17) using the deviation of the chilled water outlet temperature from the installed value, the chilled water outlet temperature change rate, and the high temperature generator temperature change rate, The obtained manipulated variable is output to the control device (26). The control device (26) controls the opening degree of the fuel control valve (17) based on the operation amount. In this embodiment, the opening degree of the fuel control valve (17) is output from the fuzzy inference processor (27). In addition, the control rule storage device (28) is used for fuzzy rules (control rules) and members required for logical operations executed by the fuzzy inference processor (27).
Remember the ship function. Further, the arithmetic unit (31) inputs temperature data from the cold water outlet temperature detector (24) and the HG temperature detector (30), and the deviation from the set value of the cold water outlet temperature, the cold water outlet temperature, for example, every 1 minute. The change rate and the change rate of the high temperature generator temperature, for example, every minute are calculated, and the calculation result is output to the fuzzy inference processor (27).
記憶装置（28）に記憶されたファジィ・ルールは、冷
水出口温度の設定値からの偏差をeTo、冷水出口温度の
変化率dToとすると第２図に示したマトリックス状のフ
ァジィ・ルールである。第２図においてPB（Positive B
ig）は正に大、PM（Positive Medium）は正に中、PS（P
ositive Small）に正に小、ZRはゼロ、NS（Negative Sm
all）に負に小、NM（Negative Medium）は負に中、NB
（Negative Big）は負に大のこと（以下同様）である。
さらに、第２図に示したファジィ・ルール上で、☆印の
ところについてのファジィ・ルール、即ち、偏差がPS,Z
R、及びNSのときのファジィ・ルールは高温発生器
（１）の温度の変化率をdTGとすると、第３図，第４
図、及び第５図に示したマトリックス状のファジィ・ル
ールである。第３図は偏差（eTo）がPSのときの冷水出
口温度の変化率（dTo）と高温発生器温度の変化率（d
TG）との間のマトリックス状のファジィ・ルール、第４
図は偏差（eTo）がZRのときの上記各変化率の間のマト
リックス状のファジィ・ルール、第５図は偏差（eTo）
がNSのときの上記各変化率の間のマトリックス状のファ
ジィ・ルールであり、各ファジィ・ルールは人間の経験
に基づいて構成されたものであり、記憶装置（28）に記
憶されている。第３図，第４図、及び第５図において、
PZ（Positive Zero）は正に僅か、NZ（Negative Zero）
は負に僅かのことである。The fuzzy rule stored in the storage device (28) is the matrix fuzzy rule shown in FIG. 2, where the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is eTo and the rate of change of the cold water outlet temperature is dTo. In Figure 2, PB (Positive B
ig) is really large, PM (Positive Medium) is exactly medium, PS (P
ositive Small), ZR is zero, NS (Negative Sm)
Negative small to all), NM (Negative Medium) to negative medium, NB
(Negative Big) is a negative big thing (the same applies below).
Furthermore, on the fuzzy rule shown in Fig. 2, the fuzzy rule for the part marked with ☆, that is, the deviation is PS, Z
R, and fuzzy rules for the NS is when the rate of temperature change in the high temperature generator (1) and dT G, Figure 3, 4
It is a fuzzy rule in matrix form shown in FIG. 5 and FIG. Figure 3 shows the rate of change of the cold water outlet temperature (dTo) and the rate of change of the high temperature generator temperature (dTo when the deviation (eTo) is PS.
Matrix fuzzy rules with T G ), 4th
The figure shows the fuzzy rule in matrix form between the above-mentioned change rates when the deviation (eTo) is ZR, and Fig. 5 shows the deviation (eTo)
Is a fuzzy rule in the form of a matrix between the above-mentioned change rates when NS is NS, and each fuzzy rule is constructed based on human experience and is stored in the storage device (28). In FIG. 3, FIG. 4, and FIG.
PZ (Positive Zero) is very small, NZ (Negative Zero)
Is a negative little thing.
又、第６図は冷水出口温度の設定値からの偏差を定性
的に評価するためのメンバー・シップ関数、第７図は冷
水出口温度の変化率を定性的に評価するためのメンバー
・シップ関数、第８図は高温発生器（１）の温度の変化
を定性的に評価するためのメンバー・シップ関数、第９
図は定性的に評価されたメンバー・シップ値を燃料制御
弁（17）の定量的な操作量に評価するためのメンバー・
シップ関数を示した図である。そして、各メンバー・シ
ップ関数は上記ファジィ・ルールと同様に記憶装置（2
8）に記憶されている。Further, FIG. 6 is a membership function for qualitatively evaluating the deviation of the chilled water outlet temperature from the set value, and FIG. 7 is a membership function for qualitatively evaluating the rate of change of the chilled water outlet temperature. , Fig. 8 is a membership function for qualitatively evaluating the temperature change of the high temperature generator (1), Fig. 9
The figure shows the qualitatively evaluated membership value for evaluating the member operation value for quantitative operation of the fuel control valve (17).
It is the figure which showed the ship function. Then, each membership function is stored in the storage device (2
It is stored in 8).
そして、偏差（eTo）が小さい場合には、高温発生器
の温度の変化率を燃料制御弁（17）の操作量の制御に使
用し、第３図，第４図、及び第５図に示したファジィ・
ルールに基づいて操作量を僅かづつ調節する。When the deviation (eTo) is small, the rate of change of the temperature of the high temperature generator is used to control the manipulated variable of the fuel control valve (17), and is shown in FIGS. 3, 4, and 5. Fuzzy
Adjust the amount of operation little by little based on the rules.
上記のように構成された吸収冷凍機の運転時、高温発
生器（１）のバーナー（1B）が燃焼し、吸収液ポンプ
（６）及び冷媒ポンプ（15P）が運転する。バーナー（1
B）の燃焼によって高温発生器（１）で吸収液から分離
した冷媒蒸気は従来の吸収冷凍機と同様に冷媒配管（1
3）を流れ、低温発生器（２）で凝縮した冷媒液が凝縮
器（３）へ流れる。又、低温発生器（２）で中間吸収液
から分離した冷媒蒸気が凝縮器（３）で凝縮し、凝縮器
（３）に溜った冷媒液が蒸発器（４）へ流下する。蒸発
器（４）に流れた冷媒液は冷媒ポンプ（15P）の運転に
よって蒸発器熱交換器（21）に散布され、蒸発器熱交換
器（21）で温度が低下した冷水が負荷に供給される。蒸
発器（４）で気化して冷媒蒸気は吸収器（５）の濃吸収
液に吸収され、吸収液ポンプ（６）の運転によって稀吸
収液が高温発生器（１）へ送られる。During operation of the absorption refrigerator configured as described above, the burner (1B) of the high temperature generator (1) burns, and the absorption liquid pump (6) and the refrigerant pump (15P) operate. Burner (1
The refrigerant vapor separated from the absorption liquid in the high temperature generator (1) by the combustion of B) is the same as in the conventional absorption refrigerator.
The refrigerant liquid flowing through 3) and condensed in the low temperature generator (2) flows into the condenser (3). Further, the refrigerant vapor separated from the intermediate absorption liquid in the low temperature generator (2) is condensed in the condenser (3), and the refrigerant liquid accumulated in the condenser (3) flows down to the evaporator (4). The refrigerant liquid that has flowed to the evaporator (4) is sprayed to the evaporator heat exchanger (21) by the operation of the refrigerant pump (15P), and cold water whose temperature has dropped in the evaporator heat exchanger (21) is supplied to the load. It The refrigerant vapor is vaporized in the evaporator (4) and the refrigerant vapor is absorbed by the concentrated absorbing liquid of the absorber (5), and the rare absorbing liquid is sent to the high temperature generator (1) by the operation of the absorbing liquid pump (6).
上記のように吸収冷凍機が運転されているとき、冷水
出口温度検出器（24）及びHG温度検出器（30）がそれぞ
れ温度を検出し、温度データを演算装置（31）へ出力す
る。演算装置（31）は上記温度データに基づいて冷水出
口温度の設定値からの偏差、冷水出口温度の例えば１分
毎の変化率、及び高温発生器（１）の温度の例えば１分
毎の変化率を算出する。そして、冷水出口温度の設定値
からの偏差が大きいとき、即ち偏差が例えば2.5℃であ
り、そのときの冷水出口温度の変化率が例えば−0.7℃/
minの場合には各メンバー・シップ関数及びファジィ・
ルールに基づいて第10図に示したファジィ推論が行われ
る。そして、第10図に示したメンバー・シップ値（Ａ）
の重心（G1）から燃料制御弁（17）の操作量が決まる。
又、上記偏差が例えば0.8℃であり、そのときの冷水出
口温度の変化率が例えば−0.7℃/min、高温発生器
（１）の温度の変化率が例えば1.5℃/minの場合には偏
差（eTo）と冷水出口温度の変化率（dTo）との関係が第
２図のファジィ・ルールの☆印の所に位置する。このた
め、第６図ないし第９図に示したメンバー・シップ関数
及び第３図に示したファジィ・ルールに基づいて偏差
（eTo）がPSのときのファジィ論理が第11図に示したよ
うに行われる。そして、操作量に対するメンバー・シッ
プ値（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）が求められる。さ
らに、第６図ないし第９図に示したメンバー・シップ関
数及び第４図に示したファジィ・ルールに基づいて偏差
（eTo）がZRのときのファジィ推論が第12図に示したよ
うに行われる。そして、操作量に対するメンバー・シッ
プ値（Ｆ），（Ｈ），（Ｉ），（Ｊ）が求められる。こ
こで、高温発生器（１）の温度の変化率が正のときは冷
凍能力は増加傾向であり、変化率が負のときは冷凍能力
は減少傾向だとファジィ推論によって判断される。さら
に、これのメンバー・シップ値（Ｂ），（Ｃ），
（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ），（Ｈ），（Ｉ），（Ｊ）を重
合したメンバー・シップ値が第13図の（Ｋ）であり、こ
のメンバー・シップ値（Ｋ）の重心（G2）から燃料制御
弁（17）の操作量が決まる。When the absorption refrigerator is operated as described above, the cold water outlet temperature detector (24) and the HG temperature detector (30) respectively detect the temperature and output the temperature data to the arithmetic unit (31). The arithmetic unit (31), based on the temperature data, the deviation from the set value of the cold water outlet temperature, the rate of change of the cold water outlet temperature, for example, every one minute, and the change of the temperature of the high temperature generator (1), for example, every one minute. Calculate the rate. Then, when the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is large, that is, the deviation is, for example, 2.5 ° C., and the change rate of the cold water outlet temperature at that time is, for example, −0.7 ° C. /
In case of min, each membership function and fuzzy
The fuzzy inference shown in Fig. 10 is performed based on the rules. And the membership value (A) shown in FIG.
The operation amount of the fuel control valve (17) is determined from the center of gravity (G 1 ).
Further, when the deviation is, for example, 0.8 ° C., the rate of change of the cold water outlet temperature at that time is −0.7 ° C./min, and the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) is 1.5 ° C./min, the deviation is, for example. The relationship between (eTo) and the rate of change in cold water outlet temperature (dTo) is located at the star of the fuzzy rule in Figure 2. Therefore, based on the membership function shown in FIGS. 6 to 9 and the fuzzy rule shown in FIG. 3, the fuzzy logic when the deviation (eTo) is PS is as shown in FIG. Done. Then, the membership values (B), (C), (D), and (E) with respect to the manipulated variables are obtained. Further, based on the membership function shown in FIGS. 6 to 9 and the fuzzy rule shown in FIG. 4, the fuzzy reasoning when the deviation (eTo) is ZR is as shown in FIG. Be seen. Then, the membership values (F), (H), (I), (J) with respect to the manipulated variables are obtained. Here, it is determined by fuzzy reasoning that when the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) is positive, the refrigerating capacity tends to increase, and when the rate of change of the high temperature generator (1) is negative, the refrigerating capacity tends to decrease. In addition, its membership value (B), (C),
The membership value obtained by superimposing (D), (E), (F), (H), (I), and (J) is (K) in FIG. 13, and this membership value (K) The operation amount of the fuel control valve (17) is determined from the center of gravity (G 2 ).
以後、上記熱料制御弁（17）の操作量の制御と同様
に、偏差（eTo）と冷水出口温度の変化率（dTo）との関
係が第２図の☆印の所に位置する場合には、第６図ない
し第９図に示したメンバー・シップ関数及び第３図，第
４図、及び第５図に示したファジィ・ルールに基づいて
ファジィ推論が行われ、冷水出口温度と設定値との偏差
が零又は小さいときは、高温発生器（１）の温度の変化
率を用いたファジィ・ルールを使用して燃料制御弁（1
7）の操作量（開度）を制御する。そして、高温発生器
（１）の温度の変化率を用いて時前に燃料制御弁（17）
の操作量が制御され、例えば偏差（eTo）及び変化率（d
To）がともに零の場合でも、変化率（dTG）に応じて燃
料制御弁（17）の操作量が制御される。After that, when the relationship between the deviation (eTo) and the rate of change of the chilled water outlet temperature (dTo) is located at the asterisk (*) in Fig. 2, as in the case of controlling the manipulated variable of the heat charge control valve (17). Is a fuzzy inference based on the membership functions shown in FIGS. 6 to 9 and the fuzzy rules shown in FIGS. 3, 4, and 5, and the cold water outlet temperature and the set value are set. When the deviation from and is small, the fuzzy rule using the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) is used and the fuel control valve (1
Control the operation amount (opening) of 7). Then, using the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1), the fuel control valve (17)
The manipulated variable of is controlled, for example, deviation (eTo) and rate of change (d
Even if To) are both zero, the operation of the fuel control valve (17) in accordance with the change rate (dT G) is controlled.
上記実施例によれば、偏差（eTo）が小さいか零のと
きには、第３図ないし第５図に示した高温発生器（１）
の温度の変化率（dTG）と冷水出口温度の変化率（dTo）
との間のファジィ・ルール、及び第８図に示したメンバ
ー・シップ関数とを用いて人間の経験に基づいたファジ
ィ推論が行れれ、冷凍能力が増加する傾向か減少する傾
向かを判断し、加熱量制御弁（17）の操作量が制御され
るので、負荷の変動などによって冷水出口温度に変化が
表れる前にファジィ推論によって燃料制御弁（17）の操
作量を制御し、冷水出口温度を短時間で設定値に安定さ
せることができ、この結果、吸収冷凍機の運転を安定さ
せることができる。又、負荷の変動に対して燃料制御弁
（17）の操作量を制御するとき無駄時間及び遅れに伴う
燃料制御弁（17）の制御の遅れを回避し、燃料の無駄な
消費を防止できる。According to the above embodiment, when the deviation (eTo) is small or zero, the high temperature generator (1) shown in FIGS.
Temperature rate of change (dT G) and the coolant outlet temperature change rate (DTO)
Fuzzy inference based on human experience can be performed using the fuzzy rule between and and the membership function shown in FIG. 8 to determine whether the refrigerating capacity tends to increase or decrease, Since the operation amount of the heating amount control valve (17) is controlled, the operation amount of the fuel control valve (17) is controlled by fuzzy reasoning before the change of the cold water outlet temperature due to load fluctuations etc. The value can be stabilized to the set value in a short time, and as a result, the operation of the absorption refrigerator can be stabilized. Further, when controlling the manipulated variable of the fuel control valve (17) in response to load fluctuations, delay in control of the fuel control valve (17) due to dead time and delay can be avoided, and wasteful consumption of fuel can be prevented.
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
各ファジィ・ルール及びメンバー・シップ関数は吸収冷
凍機の能力などにより異なる。The present invention is not limited to the above embodiment,
Each fuzzy rule and membership function differs depending on the capacity of the absorption refrigerator.
又、上記実施例においてバーナー（1B）を有した高温
発生器（１）を備えた吸収冷凍機の制御装置について説
明したが、高温発生器（１）の熱源が高温高圧の蒸気で
あり、高温発生器（１）に供給される高温高圧の蒸気の
量を制御弁によって調節する吸収冷凍機の制御装置にお
いても、上記実施例と同様にファジィ推論を行い、制御
弁の操作量を制御することによって同様の作用効果を得
ることができる。Further, in the above-mentioned embodiment, the control device of the absorption refrigerator having the high temperature generator (1) having the burner (1B) has been described, but the heat source of the high temperature generator (1) is high temperature and high pressure steam, Also in the control device of the absorption refrigerator that adjusts the amount of high-temperature and high-pressure steam supplied to the generator (1) by the control valve, fuzzy reasoning is performed as in the above embodiment to control the operation amount of the control valve. The same effect can be obtained by.
さらに、冷水出口温度の設定値からの偏差が大きいと
きの冷水出口温度の変化率と高温発生器（１）の温度の
変化率との間のマトリックス状のファジィ・ルールを構
成し、冷水出口温度の偏差が大きいときも、高温発生器
（１）の温度の変化率を用いてファジィ推論を行い、燃
料制御弁（17）の操作量を制御することによって、冷水
出口温度を設定値に早く安定させることができる。Further, a fuzzy rule in a matrix form between the rate of change of the cold water outlet temperature and the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) when the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is large is constructed. Even if the deviation of the temperature is large, fuzzy inference is performed using the rate of change of the temperature of the high temperature generator (1) to control the manipulated variable of the fuel control valve (17) to quickly stabilize the chilled water outlet temperature to the set value. Can be made.
（ト）発明の効果 本発明は以上のように構成された吸収冷凍機の制御装
置であり、冷水出口温度の変化率及び発生器の温度の変
化率と加熱量制御弁の操作量との間にメンバー・シップ
関数を構成し、上記それぞれの変化率の間にマトリック
ス状のファジィ・ルールを構成し、記憶装置は上記メン
バー・シップ関数及びファジィ・ルールを記憶し、演算
装置はそれぞれの変化率とメンバー・シップ関数とファ
ジィ・ルールとに基づいてファジィ推論を行い加熱量制
御弁の操作量を制御するので、燃料制御弁の操作量の制
御に高温発生器の温度の変化率を用い、冷水出口温度を
設定値に早く近付けることができる。又、無駄時間及び
遅れに伴う燃料の無駄な消費を回避して省エネルギーを
図ることができる。(G) Effect of the Invention The present invention is a control device for an absorption refrigerating machine configured as described above, and it is provided between the rate of change of the chilled water outlet temperature and the rate of change of the temperature of the generator and the operation amount of the heating amount control valve. , A fuzzy rule is formed in a matrix between the respective change rates, the storage device stores the membership function and the fuzzy rule, and the arithmetic unit stores the respective change rates. Fuzzy inference is performed based on the membership function and fuzzy rules to control the manipulated variable of the heating control valve. Therefore, the rate of change of the temperature of the high temperature generator is used to control the manipulated variable of the fuel control valve. The outlet temperature can approach the set value quickly. Further, it is possible to avoid wasteful consumption of fuel due to dead time and delay and save energy.
又、記憶装置にそれぞれのメンバー・シップ関数、冷
水出口温度の偏差と冷水出口温度の変化率との間のマト
リックス状のファジィ・ルール、及び冷水出口温度の変
化率と発生器の温度の変化率との間のマトリックス状の
ファジィ・ルールを記憶し、上記偏差、それぞれの変化
率、メンバー・シップ関数、及びそれぞれのファジィ・
ルールに基づいて演算装置でファジィ論理演算して加熱
量制御弁の操作量を算出するので、上記操作量の制御に
高温発生器の温度の変化率を用い、冷水出口温度を短時
間で設定値に安定させることができ、又、発生器での燃
料の無駄な消費を防止することができる。In addition, each membership function in the storage device, a fuzzy rule in matrix form between the deviation of the cold water outlet temperature and the rate of change of the cold water outlet temperature, and the rate of change of the cold water outlet temperature and the rate of change of the generator temperature The matrix-shaped fuzzy rules between and are stored, and the above deviations, respective change rates, membership functions, and respective fuzzy rules are stored.
Since the operation amount of the heating amount control valve is calculated by the fuzzy logic operation with the operation device based on the rule, the change rate of the temperature of the high temperature generator is used to control the operation amount, and the chilled water outlet temperature is set to a set value in a short time. It is possible to stabilize the fuel consumption, and it is possible to prevent wasteful consumption of fuel in the generator.
又、冷水出口温度の設定値からの偏差が零或いは小さ
いとき、冷水出口温度の変化率と発生器の温度の変化率
との間に構成されたマトリックス状のファジィ・ルール
とメンバー・シップ関数とを記憶装置は記憶しており、
演算装置は記憶装置に記憶されたファジィ・ルールとメ
ンバー・シップ関数とに基づいてファジィ推論を行い加
熱量制御弁の操作量を制御するので、冷水出口温度が設
定値に近付いたときに、冷水出口温度を設定値に確実に
安定させることができ、又、無駄時間及び遅れに伴う燃
料の無駄な消費を防止することができる。Further, when the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is zero or small, the matrix-shaped fuzzy rule and the membership function formed between the rate of change of the cold water outlet temperature and the rate of change of the temperature of the generator, The storage device stores
The arithmetic unit controls the operation amount of the heating amount control valve by performing fuzzy inference based on the fuzzy rules and the membership function stored in the storage device, so that when the cold water outlet temperature approaches the set value, The outlet temperature can be reliably stabilized at the set value, and the wasteful consumption of fuel due to dead time and delay can be prevented.
第１図は本発明の一実施例を示す吸収冷凍機の回路構成
図、第２図，第３図，第４図、及び第５図はそれぞれフ
ァジィ・ルールを示す図、第６図，第７図，第８図、及
び第９図はそれぞれメンバー・シップ関数を示す図、第
10図は偏差が大きいときのファジィ推論を示す図、第11
図，第12図、及び第13図はそれぞれ偏差が小さいときの
ファジィ推論を示す図である。 （１）……高温発生器、（３）……凝縮器、（４）……
蒸発器、（５）……吸収器、（17）……燃料制御弁（加
熱量制御弁）、（27）……ファジィ推論プロセッサ（演
算装置）、（28）……記憶装置。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of an absorption refrigerating machine showing an embodiment of the present invention, FIGS. 2, 3, 4, and 5 are diagrams showing fuzzy rules, FIG. 6, FIG. Figures 7, 8 and 9 show the membership function, respectively.
Figure 10 shows fuzzy reasoning when the deviation is large.
Figures 12, 12 and 13 show fuzzy reasoning when the deviation is small. (1) …… High temperature generator, (3) …… Condenser, (4) ……
Evaporator, (5) ... Absorber, (17) ... Fuel control valve (heat amount control valve), (27) ... Fuzzy inference processor (arithmetic unit), (28) ... Memory device.
Claims (4)
続して冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量制御弁を
外的条件及び内的条件によって制御する吸収冷凍機の制
御装置において、上記外的条件に冷水出口温度の変化率
を用い、上記内的条件に発生器の温度の変化率を用い、
上記それぞれの変化率、及び加熱量制御弁の操作量のメ
ンバー・シップ関数、及び上記それぞれの変化率の間の
マトリックス状のファジィ・ルールを記憶する記憶装置
と、上記それぞれの変化率とメンバー・シップ関数とフ
ァジィ・ルールとに基づいてファジィ論理演算して加熱
量制御弁の操作量を算出する演算装置とを備えたことを
特徴とする吸収冷凍機の制御装置。Claim: What is claimed is: 1. An absorption refrigeration system for controlling a heating amount control valve of a generator according to an external condition and an internal condition by connecting an evaporator, an absorber, a generator, a condenser and the like to form a refrigeration cycle. In the device, using the rate of change of the cold water outlet temperature to the external conditions, using the rate of change of the temperature of the generator to the internal conditions,
A storage device for storing the respective rate of change and the membership function of the manipulated variable of the heating amount control valve, and a fuzzy rule in a matrix between the respective rate of change, and the respective rate of change and the member. A control device for an absorption chiller, comprising: a calculation device that calculates a manipulated variable of a heating amount control valve by performing a fuzzy logic operation based on a ship function and a fuzzy rule.
続して冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量制御弁を
外的条件及び内的条件によって制御する吸収冷凍機の制
御装置において、上記外的条件に冷水出口温度の設定値
からの偏差及び冷水出口温度の変化率を用い、上記内的
条件に発生器の温度の変化率を用い、上記偏差、それぞ
れの変化率、及び加熱量制御弁の操作量のメンバー・シ
ップ関数、上記偏差と冷水出口温度の変化率との間のマ
トリックス状のファジィ・ルール、及び冷水出口温度の
変化率と発生器の温度の変化率との間のマトリックス状
のファジィ・ルールを記憶した記憶装置と、上記偏差及
びそれぞれの変化率とメンバー・シップ関数とファジィ
・ルールとに基づいてファジィ論理演算して加熱量制御
弁の操作量を算出する演算装置とを備えたことを特徴と
する吸収冷凍機の制御装置。2. A control of an absorption refrigerating machine in which an evaporator, an absorber, a generator, a condenser, etc. are connected to form a refrigeration cycle, and a heating amount control valve of the generator is controlled by external conditions and internal conditions. In the device, using the deviation from the set value of the cold water outlet temperature and the rate of change of the cold water outlet temperature to the external conditions, using the rate of change of the temperature of the generator to the internal conditions, the deviation, each rate of change, And a membership function of the manipulated variable of the heating amount control valve, a fuzzy rule in a matrix form between the deviation and the rate of change of the cold water outlet temperature, and a rate of change of the cold water outlet temperature and a rate of change of the generator temperature. A storage device that stores a fuzzy rule in a matrix between and a fuzzy logic operation based on the above deviation and each change rate, the membership function and the fuzzy rule to calculate the manipulated variable of the heating amount control valve. That the arithmetic unit and the absorption chiller of the control apparatus characterized by comprising a.
続して冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量制御弁を
外的条件及び内的条件によって制御する吸収冷凍機の制
御装置において、上記外的条件に冷水出口温度の設定値
からの偏差、及び冷水出口温度の変化率を用い、上記内
的条件に発生器の温度の変化率を用い、上記偏差、それ
ぞれの変化率、及び加熱量制御弁の操作量のメンバー・
シップ関数、及び上記冷水出口温度の変化率と発生器の
温度の変化率との間のマトリックス状のファジィ・ルー
ルを記憶する記憶装置と、冷水出口温度の設定値からの
偏差が小さいとき、上記偏差とそれぞれの変化率とメン
バー・シップ関数とファジィ・ルールとに基づいてファ
ジィ論理演算して加熱量制御弁の操作量を算出する演算
装置とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機の制御装
置。3. A control of an absorption chiller in which a evaporator, an absorber, a generator, a condenser, etc. are connected to form a refrigeration cycle, and a heating amount control valve of the generator is controlled by external and internal conditions. In the device, the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is used for the external condition, and the change rate of the cold water outlet temperature is used, and the change rate of the temperature of the generator is used for the internal condition, the deviation, and each change rate. , And the member of the operating amount of the heating amount control valve
A storage device for storing a ship function and a matrix fuzzy rule between the rate of change of the cold water outlet temperature and the rate of change of the temperature of the generator, and when the deviation from the set value of the cold water outlet temperature is small, Control of an absorption refrigerating machine, which is provided with an arithmetic unit for calculating a manipulated variable of a heating amount control valve by performing a fuzzy logic operation based on a deviation, each change rate, a membership function and a fuzzy rule apparatus.
続して冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量制御弁を
外的条件及び内的条件によって制御する吸収冷凍機の制
御装置において、上記外的条件に冷水出口温度の設定値
からの偏差及び冷水出口温度の変化率を用い、上記内的
条件に発生器の温度の変化率を用い、上記偏差、それぞ
れの変化率、及び加熱量制御弁の操作量のメンバー・シ
ップ関数と、上記偏差と冷水出口温度の変化率との間に
構成されたマトリックス状のファジィ・ルールと、この
ファジィ・ルールで上記偏差が零或いは小さいところに
冷水出口温度の変化率と発生器の温度の変化率との間に
構成されたマトリックス状のファジィ・ルールとを記憶
する記憶装置と、上記偏差とそれぞれの変化率とメンバ
ーシップ関数とそれぞれのファジィ・ルールとに基づい
てファジィ論理演算して加熱量制御弁の操作量を算出す
る演算装置とを備えたことを特徴とする吸収冷凍機の制
御装置。4. A control of an absorption refrigerator in which a evaporator, an absorber, a generator, a condenser, etc. are connected to form a refrigeration cycle, and a heating amount control valve of the generator is controlled according to external and internal conditions. In the device, using the deviation from the set value of the cold water outlet temperature and the rate of change of the cold water outlet temperature to the external conditions, using the rate of change of the temperature of the generator to the internal conditions, the deviation, each rate of change, And a membership function of the manipulated variable of the heating amount control valve, a matrix-shaped fuzzy rule formed between the deviation and the rate of change of the cold water outlet temperature, and the deviation is zero or small by this fuzzy rule. However, a storage device for storing a fuzzy rule in a matrix formed between the rate of change of the chilled water outlet temperature and the rate of change of the temperature of the generator, the deviation, the rate of change of each, the membership function and its Absorption refrigerating machine control apparatus characterized by comprising an arithmetic unit for calculating a manipulated variable of the fuzzy logic operation to heating amount control valve on the basis of the respective fuzzy rules.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2180079A JP2517454B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Absorption refrigerator control device |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2180079A JP2517454B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Absorption refrigerator control device |
Publications (2)
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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1990
- 1990-07-06 JP JP2180079A patent/JP2517454B2/en not_active Expired - Fee Related
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