发布时间 : 星期三 文章变频空调电气控制设计大学论文更新完毕开始阅读bb92e04aeef9aef8941ea76e58fafab069dc44a0
器—接触器供电方式。而其控制部分则采用集成电路和分立元件相结合的方式组成控制电路，用弱电控制。增加了电子温度控制、自动除霜、3分钟延时、过欠压保护及制冷系统压力开关保护等功能，使空调器的自动控制功能大大提高，工作更为可靠。并且增强了电气保护功能，如压力控制器，当排气压力过高或吸气压力过低时，压力控制器断开接点，迫使交流接触器线圈断电，使压缩机停止工作：热继电器起过负荷保护作用，确保压缩机不会因过流而损坏。电子温控板通过热敏电阻对温度进行采样，转换成电压值，并通过电压比较器与温度设定值进行比较，电压比较器通过放大电路驱动相应的继电器，从而控制压缩机的运转。
目前先进的空调器己普遍采用微电脑控制技术，微电脑在空调器上的应用，使空调器不但实现了自动化控制，而且还实现了智能化控制，使空调器的功能有了更大的增加，操作更为简单，舒适程度进～步提高。微电脑内部
有微处理器)，微处理器中的中央处理器具有数据处理能力(如算数运算、逻辑运算、数据传送、中断处理等)，可以实现复杂的软件功能。MPU内部还含有其它一些功能电路，如A/D转换(模数转换)电路、定时器/计数器、SCI(串行通信接口)、PIO(并行接口电路)、显示器(LED或LCD)驱动电路、脉宽调制输出电路(PWM)等。空调器微电脑控制框图如图1-1所示。
按钮开关 遥控器接收电路 电源及复位电 温度控制 定时控制 温度检测 风扇控制 压缩机控制 图1-1空调器微电脑控制框图
指示灯蜂鸣器 压缩机风扇电机 从最初的继电器一接触器控制、分立的电子元件控制到现在的微电脑控制，对空调器的控制趋向操作简易、功能多样化。同时由于红外遥控器的使用，使操作更简单，以及模糊控制理论的应用，使空调性能越来越可靠，感觉越来越舒适。
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1.2.2 变频空调器的产生与发展
传统空调器采用开关控制方式，利用异步交流电机控制压缩机进行制冷或制热，这种控制方式有很多缺点和不足：空调器保持恒温所采用的措施是利用简单的感温装置来控制温度。当温度达到设定温度时，使压缩机停止转动，经过一段时间之后，由于外部影响使室温再度升高时，再接通压缩机电路肩动压缩机制冷。这样，压缩机工作于开关状态，频繁的起停造成了空调
器的制冷(制热)的不连续，室温有较大的变动差，因此普通空调使用起来缺乏舒适感：空调器工作过程中反复启停，对压缩机损害较大，产生冲击电流，造成对电网的污染，会影响到其它用电设备的正常运转；而且处于开关工作状态压缩机耗电量较大。所以近年来出现了变频空调，采用了变频驱动的空调器具有温控精度高、环境舒适、节约电能、减小对电网和压缩机的冲击等优点。变频式空调器的工作原理是通过改变压缩机电动机的电源频率来达到调节压缩机电机的转速，从而控制空调器制冷(制热)功率的目的。当室内需要急速降温或急速升温，或室内空调负荷加大时，压缩机转速可加快，制冷功率(制热功率)按比例增加；相反，在一般情况下，当室内空调负荷减少时，压缩机转速可正常运转或减速；在空调器开机时，室内温度与设定的温度偏离较大时，变频以高于工频的频率供电，保证空调器快速启动，可以使室温快速达到设定值。而当室内温度与预设温度接近时，变频器自动保持压缩机低速运行以保持恒温。因此，随着季节和昼夜的变化，空调器的变速运转即可以节能又可保证房间内舒适。因压缩机采用了比单相电机效率更高的三相电机，且压缩机长时间不问断运行，避免了频繁启动造成的损耗，所以变频式空调具有节能效果。因压缩机从20Hz电源频率软起动，起动电流小对电网无冲击，对其它电器也无干扰，对电源电压及频率的敏感度也低。
变频式空调改善了传统空调器的不足，变频式空调集微电子技术与新制冷技术为一体，能效比高、调温快、节能显著，特别是应用了模糊控制技术，显出更加突出的优势。为了满足广大用户的需要和激烈的市场竞争，国内外各厂商的空调器在花色品种、多种功能、微电子控制和高效节能上也有了很大的进步。空调器目前的发展趋势主要有：自动控制性能的改善，利用模糊控制理论，自动按照室内外环境和用户的需要，调节房间的温湿度；冷热两用，提高制冷(热)能力，加快房间的制冷(热)速度；改善气流和净化空气：使运转更加平稳，降低噪音。除变频功能外，目前还出现了更高一档的附加功能，如卫星传感红外线探测器功能，反映人体表面温度参数；采用电话遥控开停运行控制；模仿自然风三维供风方式；有的空调带有人体感知器，可跟据室内人员的多少及活动量的大小，然后通
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过风向控制阀调节合适的风向及风速，同时可根据人体的活动量来调节室温。
1.2.3 模糊控制技术的发展及研究动态
空调器室温控制这种对象尺寸变化大、温度特性差别大的情况，使用传统的PID控制
方法不能取得良好的控制效果。如采用模糊控制技术对空调器进行控制就能取得很好的控制效果。模糊控制器是一种语言控制器，有很强的鲁棒性和控制稳定性。同采用PID控制的变频空调相比，模糊控制空调器具有省电、噪音低和舒适度高等优点，具有很好的市场前景。
模糊控制的概念是美国加利福尼亚大学著名教授扎德在70年代初提出的，20多年来已取得了重大的发展，应用范围发展到从工业控制到家用电器等各领域。模糊逻辑控制思想适用于理论和经验性推理，通常用于与人类判断和感觉有关的控制问题、非线性问题、以及难于建立数学模型的控制系统。模糊逻辑是一种近似推理逻辑，它使机器具有人类思维若干特点。能够根据一系列模糊知识和语句做出决定、判断和决议。模糊逻辑系统对控制器的描述采用的是模糊语言，而不是数学方程式。模糊控制可以采用控制专家的复杂而独到的经验性知识，推导出适当的控制输出。模糊逻辑控制不像纯粹的数学模型那样精确，但它更容易制作、理解和修改。
近年来，日本兴起了模糊控制热，目前模糊控制已广泛地应用到模糊电饭煲、 模糊洗衣机、模糊微波炉、模糊空调机、模糊吸尘器等家用电器。并且受到了欢迎。这些产品的明显优势是功能提高、操作简便、节能效果显著。随着科学技术的进步，模糊逻辑和模糊控制技术的应用会越来越多，越来越广泛。
模糊控制作为智能控制家族中的一员，其发展前景是广阔的。近年来研究的三要内容是模糊系统、神经网络以及两者结合的模糊神经网络技术方面。模糊控制发展至今，每年世界上都要发表相关论文约1000篇，其中大部分研究多是在中国和日本完成的，小部分在欧洲。模糊逻辑商业化最成功的是日本，日本的国际贸易和工业部已经建立了两个主要研究机构，一个是国际模糊工程研究实验室；另一个是模糊逻辑系统研究所。美国工业界在近几年不少公司像Eaton、GE、HP、Rockwell等，有的已经推出，有的正在推出模糊逻辑产品。从大量热心用户对Motorola模糊逻辑处理软件的反映情况来看，越来越多的人和公司认识到这项技术的商业价值。
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1.3 主要设计内容
本实训的任务就是设计一种冷热两用的热泵型分体式房间变频空调的模糊温度控制
器，包括控制电路的设计，模糊PID设计控制器，变频控制器的设计及仿真。 根据本课题任务，将完成以下研究内容： 1、压缩机变频控制主电路设计
2、MB89P857实现整个温度控制器硬件电路 3、模糊PID设计控制器 4、系统的MATLAB仿真试验
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