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模糊控制技术在变频空调器中的应用空调技术的目标就是为要人们创造一个舒适的环境,但从室内而言，怛温环境并非是卫生和舒适的标准环境。
因为除了温度以外，还有湿度、空气流速等多种因素影响到舒适的程度。
而常规空调系统大多采用简单的机械温控开关来设定控制温度，通过压缩机的停开来实现空气调节系统的恒温控制。
这种以温度为变量的行方式一方面忽略了影响人体舒适感的多因素性；另一方在由于压缩机频繁的起动和停止，不仅压缩机易损坏，且将造成一定的能量损耗。
而采用模糊挖掘的变频式空调器，可以自动根据室内的热环境因素调节压缩机的转速，为人们创造一个舒适环境；同进也有利于节约电能，延长压缩机使用寿命。
1 变频空调器的工作原理变频空调器采用由变频压缩机、电子膨胀阀、室内外换热器和风机系统构成的可变容量制冷系统，该系统主要完成三大调节功能，即压缩机功率调节、制冷剂流调节和热交换器能力的调节。
其中压缩机功率调节由变频器完成，制冷剂流则由电子膨胀阀调节，而热交换能力由风扇调节。
变频空调器采用模糊控制技术输入作模糊技术处理后，可实现对多变量的动态控制，其控制关系如图1所示。
它包括三个输入量：室内温差及其随时间的变化率，室内热换器管壁的温度及其时间的变化率，室外热换器管壁的温度及其随时间的变化率。
输出量包括对空调器和制冷、制热、除湿、化霜、风向、风量等功能实行智能化控制.变频空调器的工作原理可参见图2，它可分为模糊输入接口、模糊推理判别决策机构和模糊输出接口三个部分。
模糊输入接口主要功能是根据本次采样得到的系统输出值，计算所选择的系统输入变量，并输入变量的精确值变为模糊量，即将在被控系统的温度差及温度差变化率的精确值转化为模糊量，以便进行模糊推理和决策。
模糊决策机构的主要功能是根据输入变量的模糊量和模糊推理规则表推出控制决策。
模糊输出接口的主要的功能是把经模糊推理决策后所得的模糊控制量转化为精确量，去控制压缩机的转速。
2 模糊控制在变频空调器中的实现变频空调器的控制器在自动工作方式下，根据温度和温差变化率推断出变频器的工作频率，进而控制压缩机的运行速度。
中等职业教育专业骨干教师国家级培训结业论文模糊控制变频空调器室内控制系统的硬件实现作者姓名：邓金强单位：四川省崇州市职业技术学校所学专业：电子电器应用与维修邮政编码：611230时间：2009年全国重点建设职业教育师资培训基地电子科技大学模糊控制变频空调器室内控制系统的硬件实现一、控制系统结构与方案设计模糊控制变频空调器的基本概念是将传感器测定的实际环境状态和空调器系统状态与人们所期望达到的设定状态进行比较，通过模糊逻辑控制技术使空调器控制系统具有自调整的智能特性，从而得出最佳的动态控制参数，并对空调器的变频电源及各执行单元实施控制，使空调器的工作状态随着人们的要求和环境状态的变化而变化，迅速、准确地达到人们的要求，并使空调器的工作状态保持在最合理的状态下。
分体热泵型变频空调控制系统基本结构框图见图1。
图1分体热泵型空调控制系统基本结构框图室内机的控制核心采用东芝公司的TMP87PH46N，它接收遥控器的控制信号，根据控制信号的要求启动各项控制功能，包括制冷、制热、除湿等，并根据需要控制室内风机的开／停及转速调节。
遥控器采用4位单片机，片内有LCD控制驱动电路，可直接驱动LCD显示器。
单片机配以键盘输入，红外发光二极管及LCD显示器组成遥控器。
室外机选用富士通公司的MB89P857PSH芯片作为控制核心，其主要任务是综合室内机传感器传送的数据实现模糊推理，从而对压缩机进行变频调速；同时，检测室外环境温度，冷凝器温度，压缩机是否正常，确定整机工作状态。
二、变频空调控制系统硬件电路组成框图模糊控制变频空调器控制系统硬件组成结构框图如图2所示。
下面主要讨论室内机硬件电路。
图2 控制器系统硬件结构框图三、室内机硬件电路变频空调室内机控制系统硬件结构框图如图3所示，各组成部分的作用如下。
图3 内机控制系统硬件结构框图E2PROM是用来存储当前系统的工作状态，用户设定状态等，便于停电后恢复供电或下次开机时系统按照E2PROM中的存储信息进行工作。
邮局订阅号：８２－９４６３６０元／年技术创新控制系统《ＰＬＣ技术应用２００例》您的论文得到两院院士关注变频空调模糊控制系统建模与仿真分析ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｅｏｆＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ＇ｓＦｕｚｚｙＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＭｏｄｅｌ（１．河南科技大学；２．洛阳单晶硅有限责任公司）刘跃敏１高向阳１金社霞２ＬＩＵＹＵＥＭＩＮＧＡＯＸＩＡＮＧＹＡＮＧＪＩＮＳＨＥＸＩＡ摘要：在ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下建立了变频空调系统控制模型，并利用参数自整定模糊控制器进行了仿真和分析。
关键词：变频空调；模糊控制；参数自调整；量化因子；比例因子中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：ＢＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎ＇ｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｉｓｂｕｉｌｔｗｉｔｈｓｉｍｕｌｉｎｋ，，ａｓｗｅｌｌａｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｅｉｓｄｏｎｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｒｃｅｍｅｔｅｒｓｅｌｆ－ａｄｊｕｓｔａｂｌｅｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｖａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ，ｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌ，ＰａｒｃｅｍｅｔｅｒＳｅｌｆ－ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ，Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｆａｃｔｏｒ，Ｓｃａｌｉｎｇｆａｃｔｏｒ文章编号：１００８－０５７０（２００７）１１－１－００６９－０２前言近年来新出现的变频空调正以其节能舒适等特点逐渐取代定速空调而走入千家万户，其控制技术也在随着控制理论的发展和认识的深入不断进行着改进和完善。
由于空调系统具有时滞、时变及非线性等特点，基于精确模型的经典控制和现代控制方法实现起来都比较困难；而模糊控制则因其具有无需建立被控对象数学模型，鲁棒性与抗干扰性强等特点，能很好地适应变频空调系统的控制要求而得到广泛的应用。
空调变风量控制系统中模糊控制技术研究【摘要】本文探讨了空调变风量控制系统中模糊控制技术的研究。
在我们分析了研究背景、研究意义和现有问题。
正文内容包括模糊控制技术的介绍，空调系统结构分析，模糊控制在空调系统中的应用，实验设计与结果分析，以及性能优劣比较。
通过实验结果分析，我们得出了模糊控制技术在空调系统中的效果及其优势，指出了未来研究方向。
最后在结论部分进行总结。
本研究旨在提高空调系统的控制效率和舒适性，为空调系统优化设计提供理论支持。
【关键词】空调系统、变风量控制、模糊控制技术、研究背景、研究意义、现有问题、空调系统结构、实验设计、结果分析、性能比较、效果、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 研究背景空调变风量控制系统中模糊控制技术研究引言：研究背景随着社会经济的发展和科技水平的提升，空调系统在各种场合中被广泛应用，为人们提供了舒适的室内环境。
传统的空调系统在控制风量时存在一些问题，例如在不同环境下无法精确调节风量，导致能耗增加和环境温度波动较大。
研究如何改进空调系统的风量控制技术已经成为当前空调领域的一个热门问题。
基于以上背景，本文将研究空调变风量控制系统中模糊控制技术的应用，探讨其在提高空调系统性能和节能方面的潜力。
通过实验设计和结果分析，以期为空调系统的风量控制问题提供新的解决思路，为相关领域的研究和应用提供借鉴和启示。
1.2 研究意义研究指出，模糊控制技术可以更好地适应多变的室内环境条件，提高空调系统的控制精度和灵活性。
通过模糊控制技术，可以有效地实现对空调系统的自适应调节，提升系统的稳定性和性能表现。
模糊控制技术还可以帮助空调系统更好地适应不同用户需求，提供个性化的舒适体验。
研究空调变风量控制系统中模糊控制技术的意义在于提升空调系统的控制效果和性能，进一步提高舒适度和节能效果，为空调系统的智能化发展提供了一种重要的技术支持。
通过深入研究模糊控制技术在空调系统中的应用，可以为未来空调系统的设计和改进提供更多的参考和借鉴，推动空调技术的不断进步和创新。
基于模糊控制算法的变频空调控制系统设计与实现基于模糊控制算法的变频空调控制系统设计与实现摘要：变频空调作为一种节能高效的空调设备，在现代家庭和办公环境中得到广泛应用。
本文基于模糊控制算法对变频空调控制系统进行设计与实现，并通过实验验证了该系统的性能。
1. 引言随着人们对室内舒适度和能源消耗的重视，变频空调成为了目前空调市场的主流产品。
传统的空调控制系统主要使用PID控制算法，但其在复杂多变的环境下往往难以达到较佳的控制效果。
因此，本文提出了一种基于模糊控制算法的变频空调控制系统。
2. 变频空调控制系统设计2.1 控制框图本文设计的变频空调控制系统主要由传感器模块、模糊控制器、变频器和执行器组成。
其中，传感器模块用于采集环境温度和湿度等信息，模糊控制器根据传感器采集的数据进行模糊推理，生成相应的控制信号，变频器负责控制空调压缩机的转速，最后由执行器控制空调送风和排风扇的速度。
2.2 模糊控制算法模糊控制算法是一种基于人类经验和模糊规则的控制方法，其将模糊推理与模糊调节相结合，能够适应复杂多变的环境。
在本文中，模糊控制器的输入变量包括环境温度和湿度，输出变量为空调送风和排风扇的速度。
模糊控制器的输入变量经过模糊化处理后，与模糊规则进行匹配，并通过解模糊操作得到控制信号。
在本系统中，模糊规则可以根据不同的实际需求进行设计，比如通过调节送风和排风扇的速度来控制室内温度的升降速度等。
3. 变频空调控制系统实现本文采用MATLAB/Simulink进行系统仿真与实现。
首先，通过搭建变频空调控制系统的控制框图，将各个模块进行连接和配置。
然后，根据实际环境条件和需求，设计模糊规则，并将其配置到模糊控制器中。
最后，通过实验验证系统的控制效果和性能。
4. 实验结果与分析通过对实验环境进行模拟，验证了基于模糊控制算法的变频空调控制系统的性能。
实验结果表明，该系统能够根据环境温度和湿度等因素，实时调节空调送风和排风扇的速度，使室内温湿度保持在一个较为理想的范围内。
文章编号：1671-6612（2019）04-433-4变频空调房间温度模糊控制的仿真研究曹振华（陕西国防工业职业技术学院西安710300）【摘要】利用Matlab 软件中的模糊工具箱和Simulink 仿真工具对变频空调器的温度进行模糊控制器设计并仿真。
通过仿真模拟发现变频空调器的温度控制采用单纯的模糊控制虽鲁棒性较强，但存在稳态误差，以后可考虑研究采用模糊PID 控制器，将两者有力的结合起来，使其达到更快的动态响应、更小的超调。
采用该仿真工具其方法简单可靠，易于实现，可以大力推广。
【关键词】变频空调器；空调房间温度；模糊控制器设计；仿真中图分类号TU831.6文献标识码ASimulation Study on Fuzzy Control of Temperature in Variable Frequency Air Conditioning RoomCao Zhenhua(Shaanxi Institute of Technology,Xi’an,710302)【Abstract 】In this paper,the fuzzy controller is designed and simulated by using the fuzzy toolbox and Simulink simulationtools in MATLAB software.Through simulation,it is found that the temperature control of frequency conversion air conditioner adopts simple fuzzy control,although it has strong robustness,but there is steady state error.After that,the fuzzy PID controller can be considered and combined to make it achieve faster dynamic response and smaller overshoot.The simulation tool is simple,reliable and easy to implement,and can be widely promoted.【Keywords 】Frequency conversion air conditioner;air conditioning room temperature;fuzzy controller design;simulation作者（通讯作者）简介：曹振华（1978.2-），男，研究生，副教授，E-mail ：106741438@ 收稿日期：2018-08-100引言模糊控制技术是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术，是一种逐步大量应用的能够提高工业自动化控制能力的控制技术。
是一种基于语言规则和模糊推理的控制方法，采用人类的语言语句表述，其特点是直观，易于理解，可以对大惯性、非线性、难以建立数学模型的对象以及大滞后等取得较好控制效果[1]。
但由于模糊控制器设计过程中存在诸多主观因素，如控制规则构造、隶属度确定等，要使控制系统达到较好的鲁棒性和适应性需要反复进行调试。
因此，利用电脑预先对设计好的模糊控制器进行仿真模拟研究就显得难能可贵。
本论文拟采用MATLAB 仿真软件进行模拟仿真，MATLAB 目前已成为国际上最为流行的仿真软件之一，它拥有可靠丰富的矩阵运算、数据处理、图形绘制、图像处理以及包括Simulink 和Fuzzy Logic lbox 在内的实用工具箱，其可广泛应用于自动控制系统的模拟仿真研究[2]。
该软件具有可靠的数值运算、图像和图形显示及处理、友好的图形界面设计风格等众多优点，其很快在国际自动控制界流行起来，现在已经成为自动控制系统研究人员不可或缺的有力仿真工具。
同时，控制界很多学者将自己擅长的控制方法用MATLAB 加以仿真实现，出现了大量MATLAB 的配套工具箱，如模糊控制工具箱（Fuzzy Logic toolbox ）、神经网络工具箱（neural netwook toolbox ）、控制系统模型图形仿真环境（Simulink ）等。
尤其是Simulink 工具平台的·434·制冷与空调2019年出现，使得控制系统的设计和仿真变得即容易又直观。
本文拟利用FuzzyLogic Toolbox 和Simulink 两个工具箱对变频空调器温度控制的模糊控制器进行设计并进行仿真。
1变频空调器温度模糊控制器的设计变频空调器温度模糊控制器采用输入变量为房间温度变化和温度变化率,输出变量为压缩机转速的双输入单输出结构。
其内容设计主要有4个方面[3]：（1）输入输出语言变量及其隶属度函数的确定；（2）控制规则表的编辑；（3）模糊合成推理；（4）解模糊。
在Matlab 软件的Command 命令窗口键入命令fuzzy ，模糊推理系统图形编辑器（FIS ）弹出，FIS 主要用于设计和显示模糊推理系统的基本信息。
1.1输入输出语言变量的确定在FIS Editor 中单击菜单Edit/Add input,编辑输入输出语言变量,并在下半部的右侧白框内分别输入“温度变化量”和“温度变化率”（为输入语言变量input1和input 2重新命名）；选output 方框,在下半部的右侧白框内输入“压缩机转速”（为输出语言变量output 重新命名）。
在下半部左侧为“与”、“或”、“蕴涵”、模糊规则的合成运算以及解模糊选择合适的方法,分别选择“min 极小”、“max 极大”、“min 极小”,“max 极大”、“centroid 面积重心法”。
结果如图1所示。
图1模糊推理系统图形编辑器Fig.1Graphic editor for fuzzy inference system1.2隶属度函数的确定在FIS Editor 中单击菜单View/Edit membership function,Membership Function Editor 界面弹出。
其中上半部分显示隶属度函数的图形，下半部分设定隶属度函数的参数。
采用Mamdani 提出的处理方法可实现模糊控制器的标准化设计。
即将输入变量、输出变量的论域定为[-6,+6]区间连续变化量，使之离散化，构成含13个整数元素的离散集合{-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6}，并将其分成5个等级{-6,-3,0,3,6}，见表1。
每个等级对应一个Fuzzy 子集，可根据实际用隶属度函数模拟[-6,+6]之间13个元素对应每个等级的隶属度。
MatLab 模糊逻辑工具箱中提供了抛物线型曲线、分段线性函数、S 型函数、高斯分布函数等11种常用隶属度函数类型。
其中最简单的隶属度函数是三角形函数,三角形函数实际上是一种特殊的分段线性函数，其计算工作量少，形状简单，存储空间较节约。
当输入值发生变化时，三角形隶属函数与正态分布的隶属函数的相比，其灵敏性更大。
表1输入、输出变量的离散等级Table 1Discrete levels of input and output variables变量名称取-6附近取-3附近取0附近取+3附近取+6附近符号含义符号含义符号含义符号含义符号含义温度变化TLL 负大TL 负中TM 不大TH 正中THH 正大温度变化率TDD 负大TD 负中TR 不大TU 正中TUU 正大压缩机转速RDD 小RD 中小RK 适中RU 中大RUU 大比如当选中语言变量（如温度变化），在白框内输入其论域大小（[-6,+6]）)，隶属度函数的名称（TL ），类型（trimf ）和参数（[-6，-3，0]）。
各语言变量隶属度函数图形见图2～图4所示。
图2温度变化隶属度函数Fig.2Membership function of temperaturechange图3温度变化率隶属函数Fig.3Membership function of temperature change rate第33卷第4期曹振华：变频空调房间温度模糊控制的仿真研究·435·图4压缩机转数隶属函数Fig.4Membership function of compressor rotationnumber1.3控制规则的编辑在FIS Editor 中单击菜单View/Edit Rules ，文本编辑窗口Rule Editor 弹出，即可进行控制规则的输入和修改。
模糊控制规则有三种显示形式：符号型（Simbolic ），语言型（Verbose ）以及索引型（In-dexed ），可以通过菜单Options 进行选择，默认为语言型（if …then …）。
在FIS Editor 中定义的变量系统已经自动将其显示在界面下部，只要选择相应的输入变量（是否加not ）、输出变量，选择不同输入变量之间的连接关系（or ，and ）以及权重系数（默认为1），单击按钮Add rule ，在上半部区域内（括号中数字表示该规则的权重值）就会显示所编辑的控制规则。
如表2所示，列举了部分控制规则。
这样便利建立了一个FIS 文件,保存为“房间温度.fis ”，并单击File/Save to workspace ，把FIS 文件保存到工作空间，以便在Simulink 建模过程中调用。
表2部分模糊控制规则Table 2Part fuzzy control rules序号温度变化温度变化率压缩机转速1TM TDD RDD 2TM TD RD 3TM TR RK 4TM TU RU 5TMTUURUU1.4模糊合成推理过程的观察图5输入输出变量特性曲面Fig.5Input-output variable characteristicsurface图6模糊规则演示界面Fig.6Fuzzy rule demo interface可利用在FIS Editor 中的观察器（单击View Rules 和View Surface ）了解模糊规则的合成推理过程及输入输出变量之间的关系，如图5、图6所示。
2系统仿真检验一个设计系统能否达到预期目的是系统设计的最重要的问题，但如果进行计系统实际设检验，则需要花费大量的资金和时间，因此设计者往往利用电脑仿真软件进行实际设计系统的仿真模拟，利用其仿真系统模拟现实系统，模拟实际运行工况，检验其设计是否合理。
其中Matlab 中的Simulink 仿真便可直观、明了地观察所设计模糊系统是否合理，也可以帮助分析、解决不合理问题，进行模糊设计系统的设计、改进以及完善系统[4]。
