发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中多联机能力计算方法存在的系统的波动性比较大，不利于系统的稳定，系统不是运行在最佳的能效比，不节能，达不到最佳的制冷/制热效果的缺点，提供一种多联式空调系统的控制方法和系统，实现空调系统波动小，稳定，运行在最佳的能效比，节能效果好，达到最佳的制冷/制热效果。
本发明解决其技术问题所采用的一种技术方案是：一种多联式空调系统的控制方法，包括步骤：
根据空调系统的运行参数，使用模糊控制算法，计算出一个目标温度；
将压力传感器测得的实际压力转换成饱和的制冷剂温度，将所述制冷剂温度作为实际温度，计算实际温度与目标温度的差值；
根据实际温度与目标温度的差值、实际压力的变化率以及实际温度与目标温度差值的变化率，使用比例积分微分算法，计算并调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际温度与目标温度保持一致。
所述空调系统的运行参数包括：室外环境温度、室内环境温度、室内盘管进口温度、室内盘管中间温度，室内盘管出口温度和室内风速，以及压缩机运行频率，室外风机转速和室内外电子膨胀阀开度。
制冷模式下，系统处于低压，所述目标温度为目标蒸发温度；制热模式下，系统处于高压，所述目标温度为目标冷凝温度，则具体实现为：
制冷模式下，根据空调系统的运行参数，使用模糊控制算法，计算出一个目标蒸发温度；将低压传感器测得的压力转换成饱和的制冷剂温度，所述制冷剂温度作为实际的蒸发温度，使用模糊控制算法计算实际蒸发温度与目标的蒸发温度的差值，根据实际蒸发温度与目标的蒸发温度差值、实际低压的变化率以及实际蒸发温度与目标蒸发温度差值的变化率，使用比例积分微分算法，计算调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际蒸发温度与目标的蒸发温度保持一致；
制热模式下，根据空调系统的运行参数，使用模糊控制算法，计算出一个目标冷凝温度；将高压传感器测得的压力转换成饱和的制冷剂温度，所述制冷剂温度作为实际的冷凝温度，使用模糊控制算法计算实际冷凝温度与目标的冷凝温度的差值；根据实际冷凝温度与目标的冷凝温度差值、实际高压的变化率以及实际冷凝温度与目标冷凝温度差值的变化率，使用比例积分微分算法，调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使得实际冷凝温度与目标的冷凝温度保持一致。
一种多联式空调系统，包括压缩机、压力传感器、室外风机、盘管、室内外电子膨胀阀，还包括：
模糊计算单元，根据空调系统的运行参数，计算出一个目标温度；
压力温度转换单元，将压力传感器测得的实际压力转换成饱和的制冷剂温度；
比例积分微分计算单元，计算空调系统压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度；
控制调节单元，用于控制调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际温度与目标温度保持一致。
所述空调系统的运行参数包括：室外环境温度、室内环境温度、室内盘管进口温度、室内盘管中间温度，室内盘管出口温度和室内风速，以及压缩机运行频率，室外风机转速和室内外电子膨胀阀开度。
所述目标温度包括目标蒸发温度和目标冷凝温度。
与现有技术相比，本发明实施例中，主要是控制空调系统的压力，由于压力控制技术主要是控制系统的压力，在制冷模式下，控制低压，在制热模式下，控制高压，并且这种控制是闭环控制，所以系统的波动性会比较小，比较平稳。同时，空调系统会自动调节低压或高压，以获得较好的制冷或制热效果。空调系统自行调节自己的低压或高压，以获得一个较好的能效运行点，因此会显著增强空调系统的节能效果。
具体实施方式
如图1所示，本发明的主要思想是在能力计算的基础上增加系统压力控制方法，在制冷模式下，控制低压；在制热模式下，控制高压，包括步骤：
101：根据空调系统的运行参数，使用模糊控制算法，计算出一个目标温度；
102：将压力传感器测得的实际压力转换成饱和的制冷剂温度，将所述制冷剂温度作为实际温度，计算实际温度与目标温度的差值；
103：根据实际温度与目标温度的差值、实际压力的变化率以及实际温度与目标温度差值的变化率，使用比例积分微分算法，计算并调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际温度与目标温度保持一致。
需要说明的是，本发明实施例中，所述空调系统的运行参数包括：室外环境温度(OAT)、室内环境温度(RAT)、室内盘管进口温度(ICIT)、室内盘管中间温度(ICMT)，室内盘管出口温度(ICOT)和室内风速(IFAN)，以及压缩机运行频率，室外风机转速和室内外电子膨胀阀开度。
需要说明的是，本发明实施例中，制冷模式下，所述目标温度为目标蒸发温度；制热模式下，所述目标温度为目标冷凝温度。空调系统的一个压力对应一个饱和的制冷剂温度。
本发明实施例中，主要是控制空调系统的压力，由于压力控制技术主要是控制系统的压力，在制冷模式下，控制低压，在制热模式下，控制高压，并且这种控制是闭环控制，所以系统的波动性会比较小，比较平稳。同时，空调系统会自动调节低压或高压，以获得较好的制冷或制热效果。空调系统自行调节自己的低压或高压，以获得一个较好的能效运行点，因此会显著增强空调系统的节能效果。
下面分别以制冷模式和制热模式具体说明本发明的实施方法。
实施例一
制冷模式下，当多联机在压力控制输出时，本发明实施例提供的压力控制方法包括步骤：
A1)根据空调系统的运行参数，所述空调系统的运行参数包括室外环境温度(Outside Air Temperature，OAT)、室内环境温度(Room Air Temperature，RAT)、室内盘管进口温度(ICIT)、室内盘管中间温度(ICMT)，室内盘管出口温度(ICOT)和室内风速(IFAN)，以及压缩机运行频率，室外风机转速和室内外电子膨胀阀开度，使用模糊控制算法，计算出一个目标蒸发温度；
A2)将低压传感器测得的压力转换成饱和的制冷剂温度，所述制冷剂温度作为实际的蒸发温度，计算实际蒸发温度与目标蒸发温度的差值；
A3)根据实际蒸发温度与目标蒸发温度差值、实际低压的变化率以及实际蒸发温度与目标蒸发温度差值的变化率，使用比例积分微分(PID)算法，计算调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际蒸发温度与目标的蒸发温度保持一致。
需要说明的是，所述实际蒸发温度与目标蒸发温度差值的变化率等于实际蒸发温度与目标蒸发温度差值除以时间T。本发明实施例中，在模糊控制技术的基础上，还使用PID算法，闭环控制调节压缩机的能力输出，室外风机风速，室内外电子膨胀阀的开度，使得实际蒸发温度与目标的蒸发温度保持一致。
本发明实施例中，主要是控制空调系统的压力，在制冷模式下，控制低压，并且这种控制是闭环控制，所以系统的波动性会比较小，比较平稳。同时，空调系统会自动调节低压或高压，以获得较好的制冷或制热效果。空调系统自行调节自己的低压或高压，以获得一个较好的能效运行点，因此会显著增强空调系统的节能效果。
实施例二
制热模式下，当多联机在压力控制输出时，本发明实施例提供的压力控制方法包括：
B1)根据空调系统的运行参数，所述空调系统的运行参数包括室外环境温度(Outside Air Temperature，OAT)、室内环境温度(Room Air Temperature，RAT)、室内盘管进口温度(ICIT)、室内盘管中间温度(ICMT)，室内盘管出口温度(ICOT)和室内风速(IFAN)，以及压缩机运行频率，室外风机转速和室内外电子膨胀阀开度，使用模糊控制算法，计算出一个目标的冷凝温度；
B2)将高压传感器测得的压力转换成饱和的制冷剂温度，所述制冷剂温度作为实际冷凝温度，计算实际冷凝温度与目标冷凝温度的差值；
B3)根据实际冷凝温度与目标的冷凝温度差值、实际高压的变化率以及实际冷凝温度与目标冷凝温度差值的变化率，使用比例积分微分算法，计算调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际冷凝温度与目标的冷凝温度保持一致。
需要说明的是，所述实际冷凝温度与目标冷凝温度差值的变化率等于实际冷凝温度与目标冷凝温度差值除以时间T。本发明实施例中，在模糊控制技术的基础上，还使用PID算法，闭环控制调节压缩机的能力输出，室外风机风速，室内外电子膨胀阀的开度，使得实际蒸发温度与目标的蒸发温度保持一致。
本发明实施例中，主要是控制空调系统的压力，在制热模式下，控制高压，并且这种控制是闭环控制，所以系统的波动性会比较小，比较平稳。同时，空调系统会自动调节低压或高压，以获得较好的制冷或制热效果。空调系统自行调节自己的低压或高压，以获得一个较好的能效运行点，因此会显著增强空调系统的节能效果。
如图2所示，基于以上方法，本发明实施例还提供了一种多联式空调系统，包括压缩机、压力传感器、室外风机、盘管、室内外电子膨胀阀，还包括：
模糊计算单元201，根据空调系统的运行参数，所述空调系统的运行参数包括：室外环境温度、室内环境温度、室内盘管进口温度、室内盘管中间温度，室内盘管出口温度和室内风速，以及压缩机运行频率，室外风机转速和室内外电子膨胀阀开度，计算出一个目标温度；
压力温度转换单元202，将压力传感器测得的实际压力转换成饱和的制冷剂温度；
空调系统的一个压力对应一个饱和的制冷剂温度。
比例积分微分计算单元203，计算空调系统压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度；
控制调节单元204，用于控制调节压缩机的能力输出、室外风机风速以及室内外电子膨胀阀的开度，使实际温度与目标温度保持一致。
所述目标温度包括目标蒸发温度和目标冷凝温度。
下面结合制冷模式下的一组实验数据来做具体详细的说明。
当一台室外机(假如功率为14.0kW)联接四台室内机A、B、C、D，四台室内机A、B、C、D的功率分别为2.2kW、7.1kW、4.5kW、2.2kW，运行参数如表一所示：
表一
ICIT(℃)
ICMT(℃)
ICOT(℃)
设定温度SPT(℃)
RAT(℃)
模式
|
A
7.5
11.5
10
24
25
高风档
B
25
25
24.5
26
25
中风档
C
7.5
7
11
25
25.8
高风档
D
4.5
5.5
6.5
23
26.4
高风档
OAT＝37℃.。
上述表一，通过模糊控制算法和PID算法，会得出压缩机频率为51转/秒，室外风机转速是600转/秒，此时的实际低压温度(即实际蒸发温度)为4℃。所述数值仅为举例说明，并不局限于该数值。
经过时间T后，室内机状态参数变为，如表二所示：
表二
ICIT(℃)
ICMT(℃)
ICOT(℃)
设定温度SPT(℃)
RAT(℃)
模式
|
A
7.5
8.5
10
24
25
高风档
B
25
25
24.5
26
25
中风档
C
8
7
11.5
25
25.8
高风档
D
4.5
5.5
6
23
26.4
高风档
OAT＝37℃.。
通过计算各状态参数的差值，以及差值的变化率，由模糊控制算法和PID算法得到压缩机运行频率为52转/秒，室外风机转速维持在600转/秒。此时系统的实际压力温度为3℃。同样，再经过时间T，系统利用上面的运行参数重新计算，得出新的压缩机运行频率，室外风机转速，并产生新的实际低压温度(即实际蒸发温度)。
综上所述，本发明实施例中，主要是控制空调系统的压力，由于压力控制技术主要是控制系统的压力，在制冷模式下，控制低压，在制热模式下，控制高压，并且这种控制是闭环控制，所以系统的波动性会比较小，比较平稳。同时，空调系统会自动调节低压或高压，以获得较好的制冷或制热效果。空调系统自行调节自己的低压或高压，以获得一个较好的能效运行点，因此会显著增强空调系统的节能效果。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围。