JP4177600B2 - Air conditioning control method and air conditioning control device - Google Patents
Air conditioning control method and air conditioning control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4177600B2 JP4177600B2 JP2002147442A JP2002147442A JP4177600B2 JP 4177600 B2 JP4177600 B2 JP 4177600B2 JP 2002147442 A JP2002147442 A JP 2002147442A JP 2002147442 A JP2002147442 A JP 2002147442A JP 4177600 B2 JP4177600 B2 JP 4177600B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air temperature
- supply air
- supply
- humidifier
- operation amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、室内への給気の温度および湿度を制御する空調制御方法および空調制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
室内への給気の温度および湿度を制御する空調制御装置の概略を図4に示す。同図において、1は空調機、2は空調機1からの給気の供給を受ける被制御室(室内)、3はコントローラ、4は被制御室2への給気の温度を検出する給気温度センサ、5は被制御室2からの還気の湿度を検出する還気湿度センサ、6は冷水弁、7は温水弁である。
【0003】
空調機1は、冷却用熱交換器(冷却コイル)1−1と、加熱用熱交換器(加熱コイル)1−2と、加湿器1−3と、送風機1−4とを有している。冷水弁6は冷却コイル1−1への冷水の供給通路に設けられている。温水弁7は加熱コイル1−2への温水の供給通路に設けられている。以下では、冷却コイル1−1と加熱コイル1−2を総称して熱交換器1−5とする。
【0004】
加湿器には、蒸気式,気化式,超音波式など、色々な種類がある。中でも気化式の加湿器はもっともよく利用されている。この例において、加湿器1−3は、気化式の加湿器が用いられているものとする。気化式の加湿器は、水分を気化させることによって、通過空気に含まれる水分量を増加させる。このときの空気の状態変化は断熱(等エンタルピ)変化になる。したがって、蒸発した水分量に応じて、通過空気の温度は低下する。また、気化式の加湿器は、ON/OFF(起動/停止)で制御される。
【0005】
この空調制御装置において、コントローラ3には、給気温度の目標値tspと還気湿度の目標値RHspとが設定される。コントローラ3は、給気温度センサ4からの給気温度の計測値tpvと目標値tspとが一致するように、熱交換器1−5への冷温水の量(バルブ開度)制御する。すなわち、tpvとtspとが一致するように、被制御室2への給気温度(tpv)をフィードバック制御する。また、還気湿度センサ5からの還気湿度の計測値RHpvと目標値RHspとを比較し、RHpvがRHspを下回ると、加湿器1−3を起動する。すなわち、加湿器1−3をONとし、RHpvがRHspを下回らないように給気に含まれる水分量(湿度)を制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
加湿器1−3が起動されると、直ぐに加湿器への給水が始まり、水分が気化され、通過空気に含まれる水分量が増加する。これにより、通過空気の温度が下がり、被制御室2への給気温度が急激に低下する。この通過空気に含まれる水分量の増加による通過空気の温度低下を気化冷却効果と呼ぶ。この加湿器1−3の気化冷却効果は給気温度の制御に対して外乱として働く。
【0007】
図5に加湿器1−3をON/OFFした場合の加湿器1−3への空気の入口温度および加湿器1−3からの空気の出口温度の変化(ステップ応答)を示す。同図において、Iは加湿器1−3のON/OFFを示し、IIは加湿器1−3への空気の入口温度、III は加湿器1−3からの空気の出口温度を示している。この応答結果からも分かるように、T1〜T2の期間、加湿器1−3が起動されると、その気化冷却効果によって加湿器1−3からの空気の出口温度が急激に下がる。すなわち、加湿器1−3の気化冷却効果が給気温度の制御に対して外乱として働くことが分かる。
【0008】
図6に図4に示した空調制御装置の制御ブロック図を示す。同図において、8は給気温度制御ブロックであり、9は湿度制御ブロックである。
給気温度制御ブロック8では、給気温度の計測値tpvを誤差演算部8−1にフィードバックして給気温度の目標値tspとの差を求め、この計測値tpvと目標値tspとの差をPID演算部8−2へ与えて熱交換器1−5への操作量(バルブ開度)を求め、この操作量によって空調プロセス8−3の出力値である給気温度(制御量)を制御する。
【0009】
湿度制御ブロック9では、還気湿度の計測値RHpvを誤差演算部9−1にフィードバックして還気湿度の目標値RHspとの差を求め、この計測値RHpvと目標値RHspとの差をON/OFF制御部9−2へ与える。ON/OFF制御部9−2は、少なくとも計測値RHpvが目標値RHspを下回っている間、加湿器1−3へON指令を与え、目標値RHspを超えるとON指令をOFFにする。このON/OFF指令によって空調プロセス9−3の出力値である湿度(制御量)を制御する。
【0010】
給気温度制御ブロック8における給気温度のフィードバック制御では、給気温度(制御量)が変化して(計測値tpvと目標値tspとの差が生じて)初めて、その影響が操作量(バルブ開度)に反映される。また、空調制御においては、操作量の変化が制御量の変化として反映されるまでの時間遅れも無視できない。したがって、加湿器1−3の気化冷却効果による急激な外乱変化に対しては、即応することができない。
【0011】
なお、PID演算部8−2におけるパラメータを調整することにより、フィードバック制御の感度を高めて応答時間を短くすることも考えられるが、オーバシュートや操作端のハンチングなどが生じる虞れがあり、得策ではない。
【0012】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、加湿器の気化冷却効果による急激な外乱変化に即応し、安定した給気温度制御を提供することのできる空調制御方法および空調制御装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明は、給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量を求め、この操作量に基づいて給気温度の計測値と目標値とが一致するように室内への給気温度を制御する一方、室内への給気に含まれる水分量を増加させる加湿器が起動された場合、この加湿器の起動によって発生する気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する相殺操作量を予測し、この相殺操作量を給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に加えるようにしたものである。
【0014】
この発明によれば、加湿器が起動されると、この加湿器の起動によって発生する気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する相殺操作量が予測され、この相殺操作量が給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に加えられる。これにより、加湿器の気化冷却効果による外乱が、系に影響を及ぼす前に先回りして打ち消される。すなわち、本発明では、加湿器が起動されると、給気温度の計測値と目標値とを一致させるフィードバック制御に加え、給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に相殺操作量を加えてのフィードフォワード制御が行われ、フィードバック制御によって給気温度の定値制御が実施される一方、フィードフォワード制御によって加湿器の気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する外乱抑制が実施される。
【0015】
なお、相殺操作量は、加湿器の起動によって発生する気化冷却効果を表す伝達関数をG(s)、給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量と給気温度との関係を表す伝達関数をP(s)としたとき、F(s)=G(s)/P(s)として設定された伝達関数F(s)を有する予測モデルにより求める。
【0016】
給気温度制御の場合、P(s)とG(s)は設備仕様(コイル冷暖能力、加湿量、給水量)などから推定できる。もし、相殺操作量による給気温度の変化(F(s)*P(s))と気化冷却効果とが操作できれば、すなわちF(s)*P(s)−G(s)=0が成り立てば、給気温度への外乱の影響はゼロになる。したがって、P(s)とG(s)とを求め、F(s)をF(s)=G(s)/P(s)として設定した予測モデルにより相殺操作量を求めれば、この相殺操作量を給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に加えることによって、加湿器の気化冷却効果によって生じるであろう給気温度の低下が抑制される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図1はこの発明の一実施の形態を示す空調制御装置の制御ブロック図であり、その特徴的な部分として給気温度制御ブロックを抽出して示している。なお、同図において、図6と同一符号は同一或いは同等構成要素を示す。
【0018】
この給気温度制御ブロック8’では、気化式の加湿器1−3の起動によって発生する気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する相殺操作量を予測するFFモデル(予測モデル)8−4を設け、このFFモデル8−4からの相殺操作量を加算器8−5に与え、PID演算部8−2からの操作量にFFモデル8−4からの相殺操作量を加えて、熱交換器1−5への操作量(バルブ開度)としている。
【0019】
なお、図1において、8−6は加湿器1−3の起動によって発生する気化冷却効果が給気温度(制御量)に与える外乱を示す外乱モデルである。また、F(s)はFFモデル8−4における伝達関数、G(s)は外乱モデル8−6における伝達関数、P(s)は空調プロセス8−3における伝達関数である。G(s)は加湿器1−3の起動によって発生する気化冷却効果を表し、P(s)は空調プロセス8−3における操作量と給気温度との関係を表す。
【0020】
〔予測モデルへの伝達関数F(s)の設定〕
図2に図1の等価ブロック図を示す。図1のFFモデル8−4と外乱モデル8−6とは、その伝達関数を「F(s)*P(s)−G(s)」とするモデル8−7に置き換えることができる。この等価ブロック図において、F(s)*P(s)−G(s)=0が成り立てば、給気温度への外乱の影響はゼロになる。すなわち、F(s)=G(s)/P(s)が成り立てば、給気温度への外乱の影響はゼロになる。
【0021】
そこで、本実施の形態では、P(s)とG(s)とを求め、予測モデル8−4における伝達関数F(s)をF(s)=G(s)/P(s)として設定することによって、給気温度への外乱の影響をゼロとするようにしている。
【0022】
室内温度制御や還気温度制御の場合、室内熱負荷(照明、人体、機器発熱)や外気温度、日射量などの影響を受けるので、P(s)とG(s)を求めるのは容易ではない。これに対し、給気温度制御では、P(s)とG(s)は正確に求めることが可能である。
【0023】
給気温度制御において、P(s)とG(s)を「ゲイン」と「1次遅れ」と「むだ時間」で表現した場合には、それぞれ下記(1)式および(2)式となる。これらの式において、Kp,Kgはゲイン、Tp,Tgは1次遅れ、Lp,Lgはむだ時間であり、空調機の設計条件やステップ応答で知ることができる。
P(s)=Kp/(1+Tp*s)e-Lp*s ・・・・(1)
G(s)=Kg/(1+Tg*s)e-Lg*s ・・・・(2)
【0024】
このP(s)とG(s)とにより、伝達関数F(s)を、
F(s)=(Kg/Kp)*{(1+Tp*s)/(1+Tg*s)}e-(Lg-Lp)*s ・・・・(3)
として求め、FFモデル8−4に設定する。
【0025】
〔フィードバック制御とフィードフォワード制御〕
図1において、加湿器1−3が起動されると、加湿器1−3が起動されたことが予測モデル8−4へ知らされる。予測モデル8−4は、上記(3)式によって設定されている伝達関数F(s)により、加湿器1−3の起動によって発生する気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する相殺操作量を予測し、この相殺操作量を加算器8−5へ与える。加算器8−5は、PID演算部8−2からの操作量に予測モデル8−4からの相殺操作量を加えて、熱交換器1−5への操作量とする。なお、加湿器1−3がOFFの時、予測モデル8−4からの相殺操作量はゼロとされている。
【0026】
これにより、加湿器1−3の気化冷却効果による外乱が、系に影響を及ぼす前に先回りして打ち消される。すなわち、本実施の形態では、加湿器1−3が起動されると、給気温度の計測値tpvと目標値tspとを一致させるフィードバック制御に加え、給気温度の計測値tpvと目標値tspとの差に応じた操作量に相殺操作量を加えてのフィードフォワード制御が行われ、フィードバック制御によって給気温度の定値制御が実施される一方、フィードフォワード制御によって加湿器の気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する外乱抑制が実施される。これにより、加湿器1−3の気化冷却効果による急激な外乱変化に即応し、安定した給気温度制御を提供することができるようになる。
【0027】
F(s)によるFF制御成分がどのような波形になるかについて説明する。Kp=10,Tp=200,Lp=50,Kg=5,Lg=50として、Tg=50,100,200,300,1000と、変えた場合のFF制御成分の波形をみてみる。むだ時間は同じなので相殺され、波形は図3に示すグラフのようになる。F(s)の式から分かるように、FF制御成分は、(KpTp/GpTg)に漸近する。プロセス遅れ時間に比べて、外乱遅れ時間が小さい場合では、FF制御成分は、減少漸近の急峻な波形となる(Tg=50、100)。一方、プロセス遅れ時間に比べて、外乱遅れ時間が大きい場合では、FF制御成分は、増加漸近するなだらかな波形となる(Tg=300、1000)。因に、プロセス遅れ時間と外乱遅れ時間が等しい場合には、一定のFF制御成分(Tg=200)となる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、加湿器が起動されると、給気温度の計測値と目標値とを一致させるフィードバック制御に加え、給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に相殺操作量を加えてのフィードフォワード制御が行われ、フィードバック制御によって給気温度の定値制御が実施される一方、フィードフォワード制御によって加湿器の気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する外乱抑制が実施されるものとなり、加湿器の気化冷却効果による急激な外乱変化に即応し、安定した給気温度制御を提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態を示す空調制御装置の制御ブロック図である。
【図2】 図1の等価ブロック図である。
【図3】 FF制御成分の波形例を示す図である。
【図4】 室内への給気の温度および湿度を制御する空調制御装置の概略を示す計装図である。
【図5】 加湿器をON/OFFした場合の入口温度および出口温度の変化(ステップ応答)を示す図である。
【図6】 図4に示した空調制御装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
1…空調機、1−1…冷却コイル、1−2…加熱コイル、1−3…加湿器、1−4…送風機、1−5…熱交換器、2…被制御室(室内)、3…コントローラ、4…給気温度センサ、5…還気湿度センサ、6…冷水弁、7…温水弁、8’…給気温度制御ブロック、8−1…誤差演算部、8−2…PID演算部、8−3…空調プロセス、8−4…FFモデル(予測モデル)、8−5…加算器、8−6…外乱モデル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning control method and an air conditioning control device that control the temperature and humidity of air supply to a room.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 shows an outline of an air conditioning control device that controls the temperature and humidity of the air supply to the room. In the figure, 1 is an air conditioner, 2 is a controlled room (indoor) that receives supply of air supply from the air conditioner 1, 3 is a controller, and 4 is an air supply that detects the temperature of the supply air to the controlled
[0003]
The air conditioner 1 includes a cooling heat exchanger (cooling coil) 1-1, a heating heat exchanger (heating coil) 1-2, a humidifier 1-3, and a blower 1-4. . The cold water valve 6 is provided in the cold water supply passage to the cooling coil 1-1. The hot water valve 7 is provided in a hot water supply passage to the heating coil 1-2. Hereinafter, the cooling coil 1-1 and the heating coil 1-2 are collectively referred to as a heat exchanger 1-5.
[0004]
There are various types of humidifiers such as steam, vaporization, and ultrasonic. Of these, vaporizing humidifiers are most often used. In this example, it is assumed that the humidifier 1-3 is a vaporizing humidifier. The vaporizing humidifier increases the amount of moisture contained in the passing air by vaporizing the moisture. The air state change at this time is an adiabatic (isoenthalpy) change. Therefore, the temperature of the passing air decreases according to the amount of evaporated water. The vaporizing humidifier is controlled by ON / OFF (start / stop).
[0005]
In this air conditioning control device, the controller 3 is set with a target value tsp for the supply air temperature and a target value RHsp for the return air humidity. The controller 3 controls the amount of cold / warm water (valve opening degree) to the heat exchanger 1-5 so that the measured value tpv of the supply air temperature from the supply air temperature sensor 4 matches the target value tsp. That is, the supply air temperature (tpv) to the controlled
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the humidifier 1-3 is activated, water supply to the humidifier starts immediately, moisture is vaporized, and the amount of moisture contained in the passing air increases. Thereby, the temperature of passing air falls and the supply air temperature to the controlled
[0007]
FIG. 5 shows changes in air inlet temperature to the humidifier 1-3 and air outlet temperature from the humidifier 1-3 (step response) when the humidifier 1-3 is turned ON / OFF. In the same figure, I shows ON / OFF of the humidifier 1-3, II shows the inlet temperature of the air to the humidifier 1-3, III shows the outlet temperature of the air from the humidifier 1-3. As can be seen from the response result, when the humidifier 1-3 is activated during the period from T1 to T2, the outlet temperature of the air from the humidifier 1-3 is drastically lowered due to the evaporative cooling effect. That is, it can be seen that the evaporative cooling effect of the humidifier 1-3 works as a disturbance to the control of the supply air temperature.
[0008]
FIG. 6 is a control block diagram of the air conditioning control device shown in FIG. In the figure, 8 is a supply air temperature control block, and 9 is a humidity control block.
In the supply air
[0009]
The
[0010]
In the feedback control of the supply air temperature in the supply air
[0011]
It is possible to increase the sensitivity of feedback control and shorten the response time by adjusting the parameters in the PID calculation unit 8-2. However, there is a possibility that overshoot or hunting of the operation end may occur. is not.
[0012]
The present invention has been made to solve such a problem, and the object of the present invention is to provide a stable supply air temperature control in response to a sudden disturbance change due to the evaporative cooling effect of the humidifier. Another object is to provide an air conditioning control method and an air conditioning control device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the present invention obtains an operation amount corresponding to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value, and based on this operation amount, the measured value of the supply air temperature and the target value are obtained. When the humidifier that increases the amount of water contained in the indoor air supply is activated while controlling the temperature of the indoor air supply so as to match, the air supply by the evaporative cooling effect generated by the activation of this humidifier A canceling operation amount that cancels the decrease in temperature is predicted, and this canceling operation amount is added to an operation amount corresponding to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value.
[0014]
According to the present invention, when the humidifier is started, the canceling operation amount that cancels the decrease in the supply air temperature due to the evaporative cooling effect generated by the start of the humidifier is predicted, and this canceling operation amount is equal to the supply air temperature. It is added to the manipulated variable according to the difference between the measured value and the target value. Thereby, the disturbance due to the evaporative cooling effect of the humidifier is canceled ahead of time before affecting the system. That is, in the present invention, when the humidifier is started, in addition to feedback control for matching the measured value of the supply air temperature with the target value, the operation amount according to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value is set. Feedforward control with offset operation amount is performed, and constant value control of supply air temperature is performed by feedback control, while disturbance suppression that cancels the decrease in supply air temperature due to the evaporative cooling effect of the humidifier by feedforward control Is implemented.
[0015]
The canceling operation amount is a transfer function representing the evaporative cooling effect generated by the activation of the humidifier, G (s), and the operation amount according to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value and the supply air temperature. When the transfer function representing the relationship is P (s), it is obtained by a prediction model having the transfer function F (s) set as F (s) = G (s) / P (s).
[0016]
In the case of supply air temperature control, P (s) and G (s) can be estimated from equipment specifications (coil cooling / heating capacity, humidification amount, water supply amount) and the like. If the change in the supply air temperature (F (s) * P (s)) and the evaporative cooling effect due to the canceling operation amount can be operated, that is, F (s) * P (s) -G (s) = 0 holds. Thus, the influence of disturbance on the supply air temperature is zero. Therefore, if P (s) and G (s) are obtained and the canceling operation amount is obtained by a prediction model in which F (s) is set as F (s) = G (s) / P (s), this canceling operation is obtained. By adding the amount to the operation amount corresponding to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value, a decrease in the supply air temperature that would be caused by the evaporative cooling effect of the humidifier is suppressed.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a control block diagram of an air-conditioning control apparatus showing an embodiment of the present invention, and a supply air temperature control block is extracted and shown as a characteristic part. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or equivalent components.
[0018]
In this supply air
[0019]
In FIG. 1, reference numeral 8-6 denotes a disturbance model indicating a disturbance that the evaporative cooling effect generated by the activation of the humidifier 1-3 gives to the supply air temperature (control amount). F (s) is a transfer function in the FF model 8-4, G (s) is a transfer function in the disturbance model 8-6, and P (s) is a transfer function in the air conditioning process 8-3. G (s) represents the evaporative cooling effect generated by the activation of the humidifier 1-3, and P (s) represents the relationship between the operation amount and the supply air temperature in the air conditioning process 8-3.
[0020]
[Setting of transfer function F (s) to prediction model]
FIG. 2 shows an equivalent block diagram of FIG. The FF model 8-4 and the disturbance model 8-6 in FIG. 1 can be replaced with a model 8-7 whose transfer function is “F (s) * P (s) −G (s)”. In this equivalent block diagram, if F (s) * P (s) -G (s) = 0 holds, the influence of disturbance on the supply air temperature becomes zero. That is, if F (s) = G (s) / P (s) is established, the influence of the disturbance on the supply air temperature becomes zero.
[0021]
Therefore, in the present embodiment, P (s) and G (s) are obtained, and the transfer function F (s) in the prediction model 8-4 is set as F (s) = G (s) / P (s). By doing so, the influence of the disturbance on the supply air temperature is made zero.
[0022]
In the case of indoor temperature control and return air temperature control, it is not easy to obtain P (s) and G (s) because it is affected by indoor heat load (lighting, human body, equipment heat generation), outside air temperature, solar radiation amount, etc. Absent. On the other hand, in the supply air temperature control, P (s) and G (s) can be accurately obtained.
[0023]
In the supply air temperature control, when P (s) and G (s) are expressed by “gain”, “first-order lag”, and “dead time”, the following equations (1) and (2) are obtained, respectively. . In these equations, Kp and Kg are gains, Tp and Tg are first-order delays, Lp and Lg are dead times, and can be known from the design conditions and step response of the air conditioner.
P (s) = Kp / (1 + Tp * s) e −Lp * s (1)
G (s) = Kg / (1 + Tg * s) e −Lg * s (2)
[0024]
From this P (s) and G (s), the transfer function F (s) is
F (s) = (Kg / Kp) * {(1 + Tp * s) / (1 + Tg * s)} e − (Lg−Lp) * s (3)
And set to the FF model 8-4.
[0025]
[Feedback control and feedforward control]
In FIG. 1, when the humidifier 1-3 is activated, the prediction model 8-4 is informed that the humidifier 1-3 is activated. The prediction model 8-4 uses the transfer function F (s) set by the above equation (3) to cancel the reduction in supply air temperature due to the evaporative cooling effect generated by the activation of the humidifier 1-3. , And this canceling operation amount is given to the adder 8-5. The adder 8-5 adds the canceling operation amount from the prediction model 8-4 to the operation amount from the PID calculation unit 8-2 to obtain the operation amount to the heat exchanger 1-5. When the humidifier 1-3 is OFF, the canceling operation amount from the prediction model 8-4 is zero.
[0026]
Thereby, the disturbance by the vaporization cooling effect of the humidifier 1-3 is canceled ahead of time before affecting the system. That is, in the present embodiment, when the humidifier 1-3 is activated, in addition to the feedback control for matching the measured value tpv of the supply air temperature with the target value tsp, the measured value tpv of the supply air temperature and the target value tsp. The feedforward control is performed by adding the offset operation amount to the operation amount according to the difference between the two and the feed air temperature, and the feed air temperature is controlled by the feedback control. On the other hand, the feed forward control is performed by the evaporative cooling effect of the humidifier. Disturbance suppression that cancels the decrease in the air temperature is performed. Accordingly, it is possible to provide a stable supply air temperature control in response to a sudden disturbance change due to the evaporative cooling effect of the humidifier 1-3.
[0027]
The waveform of the FF control component by F (s) will be described. Assuming that Kp = 10, Tp = 200, Lp = 50, Kg = 5, and Lg = 50, Tg = 50, 100, 200, 300, and 1000, the waveform of the FF control component when changing is seen. Since the dead time is the same, it is canceled out, and the waveform is as shown in the graph of FIG. As can be seen from the equation of F (s), the FF control component is asymptotic to (KpTp / GpTg). When the disturbance delay time is smaller than the process delay time, the FF control component has a steep waveform with decreasing asymptotics (Tg = 50, 100). On the other hand, when the disturbance delay time is larger than the process delay time, the FF control component has a gentle waveform that gradually increases (Tg = 300, 1000). Incidentally, when the process delay time and the disturbance delay time are equal, a constant FF control component (Tg = 200) is obtained.
[0028]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, when the humidifier is started, in addition to the feedback control for matching the measured value of the supply air temperature with the target value, the measured value of the supply air temperature and the target value. The feedforward control is performed by adding the offset operation amount to the operation amount according to the difference between the two and the feed air temperature, and the feed air temperature is controlled by the feedback control. On the other hand, the feed forward control is performed by the evaporative cooling effect of the humidifier. Disturbance suppression that cancels the decrease in the air temperature is performed, and it is possible to provide a stable supply air temperature control in response to a sudden disturbance change due to the evaporative cooling effect of the humidifier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram of an air-conditioning control apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an equivalent block diagram of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a waveform example of an FF control component.
FIG. 4 is an instrumentation diagram showing an outline of an air conditioning control device that controls the temperature and humidity of the air supply to the room.
FIG. 5 is a diagram showing changes in inlet temperature and outlet temperature (step response) when the humidifier is turned ON / OFF.
6 is a control block diagram of the air conditioning control device shown in FIG. 4. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Air conditioner, 1-1 ... Cooling coil, 1-2 ... Heating coil, 1-3 ... Humidifier, 1-4 ... Blower, 1-5 ... Heat exchanger, 2 ... Controlled room (indoor), 3 ... Controller, 4 ... Supply air temperature sensor, 5 ... Return air humidity sensor, 6 ... Cold water valve, 7 ... Hot water valve, 8 '... Supply air temperature control block, 8-1 ... Error calculation unit, 8-2 ... PID calculation Part, 8-3 ... air conditioning process, 8-4 ... FF model (prediction model), 8-5 ... adder, 8-6 ... disturbance model.
Claims (4)
前記室内への給気の温度を計測し、
この給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量を求め、
この操作量に基づいて、前記給気温度の計測値と目標値とが一致するように、前記室内への給気温度を制御する一方、
前記室内への給気に含まれる水分量を増加させる加湿器が起動された場合、この加湿器の起動によって発生する気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する相殺操作量を予測し、この相殺操作量を前記給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に加えるようにした
ことを特徴とする空調制御方法。In the air conditioning control method for controlling the temperature and humidity of the air supply to the room,
Measure the temperature of the air supply to the room,
Obtain the manipulated variable according to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value.
Based on this manipulated variable, while controlling the supply air temperature to the room so that the measured value of the supply air temperature and the target value match,
When a humidifier that increases the amount of water contained in the indoor air supply is activated, an offset operation amount that offsets a decrease in the supply air temperature due to the evaporative cooling effect generated by the activation of the humidifier is predicted. An air conditioning control method characterized in that a canceling operation amount is added to an operation amount corresponding to a difference between a measured value of the supply air temperature and a target value.
前記加湿器の起動によって発生する気化冷却効果を表す伝達関数をG(s)、前記給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量と給気温度との関係を表す伝達関数をP(s)としたとき、F(s)=G(s)/P(s)となる伝達関数F(s)を有する予測モデルにより前記相殺操作量を求めることを特徴とする空調制御方法。In the air-conditioning control method according to claim 1,
A transfer function representing the evaporative cooling effect generated by the activation of the humidifier is G (s), and a transfer function representing the relationship between the manipulated variable and the supply air temperature according to the difference between the measured value of the supply air temperature and the target value. Air-conditioning control method, wherein the offset operation amount is obtained by a prediction model having a transfer function F (s) such that F (s) = G (s) / P (s) .
前記室内への給気の温度を計測する給気温度計測手段と、
この給気温度計測手段によって計測された給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量を求め、この操作量に基づいて、前記給気温度の計測値と目標値とが一致するように、前記室内への給気温度を制御するフィードバック手段と、
前記室内への給気に含まれる水分量を増加させる加湿器と、
この加湿器が起動された場合、この加湿器の起動によって発生する気化冷却効果による給気温度の低下を相殺する相殺操作量を予測し、この相殺操作量を前記給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量に加えるフィードフォワード手段と
を備えたことを特徴とする空調制御装置。In the air conditioning control device that controls the temperature and humidity of the air supply to the room,
Supply air temperature measuring means for measuring the temperature of the supply air into the room;
An operation amount corresponding to the difference between the measured value of the supply air temperature measured by the supply air temperature measuring means and the target value is obtained, and the measured value of the supply air temperature matches the target value based on the operation amount. Feedback means for controlling the supply air temperature into the room,
A humidifier for increasing the amount of water contained in the indoor air supply;
When this humidifier is started, a canceling operation amount that cancels the decrease in the supply air temperature due to the evaporative cooling effect generated by the start of this humidifier is predicted, and this canceling operation amount is calculated based on the measured value of the supply air temperature and the target An air-conditioning control apparatus comprising feedforward means for adding an operation amount according to a difference from a value.
前記フィードフォワード手段は、前記相殺操作量を求める予測モデルを備え、前記加湿器の起動によって発生する気化冷却効果を表す伝達関数をG(s)、前記給気温度の計測値と目標値との差に応じた操作量と給気温度との関係を表す伝達関数をP(s)としたとき、前記予測モデルの伝達関数F(s)がF(s)=G(s)/P(s)として設定されていることを特徴とする空調制御装置。In the air conditioning control device according to claim 3,
The feedforward means includes a prediction model for obtaining the canceling operation amount, and a transfer function representing an evaporative cooling effect generated by activation of the humidifier is expressed as G (s), a measured value of the supply air temperature, and a target value. When the transfer function representing the relationship between the manipulated variable according to the difference and the supply air temperature is P (s), the transfer function F (s) of the prediction model is F (s) = G (s) / P (s ) Is set as the air conditioning control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002147442A JP4177600B2 (en) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | Air conditioning control method and air conditioning control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002147442A JP4177600B2 (en) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | Air conditioning control method and air conditioning control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003336887A JP2003336887A (en) | 2003-11-28 |
| JP4177600B2 true JP4177600B2 (en) | 2008-11-05 |
Family
ID=29706004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002147442A Expired - Fee Related JP4177600B2 (en) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | Air conditioning control method and air conditioning control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4177600B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106152431A (en) * | 2015-04-22 | 2016-11-23 | 四川旅游学院 | Central air-conditioning adaptive PID Control |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5796363B2 (en) * | 2011-06-20 | 2015-10-21 | 日産自動車株式会社 | Driving support device and driving support method |
| CN104633863B (en) * | 2015-02-04 | 2017-06-09 | 无锡市同舟电子实业有限公司 | A kind of central air-conditioner control method based on the discrete pid algorithm of Self-tuning System |
| CN110469926B (en) * | 2018-05-11 | 2022-05-24 | 开利公司 | Water circulation system for air conditioning system and control method thereof |
| CA3173212A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Wenjie Robin LIANG | Respiratory or surgical humidifier and method of use |
| JP7516119B2 (en) * | 2020-06-08 | 2024-07-16 | 三菱電機ビルソリューションズ株式会社 | Air conditioning control device and air conditioner control method |
| CN114034118A (en) * | 2020-07-21 | 2022-02-11 | 广东美的暖通设备有限公司 | Control method and control device of air conditioning system, controller and air conditioning system |
| CN114777305B (en) * | 2022-04-11 | 2024-01-26 | 富联智能工坊(郑州)有限公司 | Control methods, control model establishment methods and related devices of air conditioning systems |
-
2002
- 2002-05-22 JP JP2002147442A patent/JP4177600B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106152431A (en) * | 2015-04-22 | 2016-11-23 | 四川旅游学院 | Central air-conditioning adaptive PID Control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003336887A (en) | 2003-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9261288B2 (en) | Air conditioning system for adjusting temperature and humidity | |
| JP3310118B2 (en) | Humidification method and air conditioning system | |
| JP4177600B2 (en) | Air conditioning control method and air conditioning control device | |
| JP5391785B2 (en) | Air conditioning system | |
| CN107560049B (en) | Humidification air conditioner and humidification plate water temperature control method of humidification air conditioner | |
| JP5673524B2 (en) | Air conditioning system that adjusts temperature and humidity | |
| JP2002048380A (en) | Air conditioner and method thereof | |
| JP5737173B2 (en) | Air conditioning system that adjusts temperature and humidity | |
| JPH09217953A (en) | Air conditioning control device | |
| JPH11211190A (en) | Outside air cooling air conditioning control system and air conditioning control device | |
| JP2021148410A (en) | Air conditioning system and air conditioner | |
| JP5719247B2 (en) | Control method of outside air conditioner | |
| JP4383688B2 (en) | Temperature change amount calculation method for air conditioner control, and feedforward control method for air conditioner | |
| JPH0926803A (en) | Fuzzy adaptive controller | |
| JPH0650565A (en) | Air conditioner | |
| JP4036563B2 (en) | Constant temperature and humidity air supply device | |
| JP4555856B2 (en) | Temperature control device | |
| JP5306961B2 (en) | Air conditioner and temperature / humidity controller for air conditioner | |
| JPH05322267A (en) | Dehumidifier | |
| JP7516119B2 (en) | Air conditioning control device and air conditioner control method | |
| JPH03217734A (en) | Air conditioner | |
| JPH1026388A (en) | Air conditioning control method | |
| CN115854509B (en) | Improved constant temperature and humidity control method | |
| JP3954445B2 (en) | Temperature / humidity control system and temperature / humidity control method | |
| CN118043600B (en) | Air conditioning system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080108 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080819 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080822 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110829 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4177600 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120829 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130829 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140829 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |