JPH0486463A

JPH0486463A - 吸収式冷凍機の制御装置

Info

Publication number: JPH0486463A
Application number: JP20201590A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ogawa; 淳小川; Kazuhiro Hitomi; 人見　和弘; Masahiro Maekawa; 前川　正弘; Hidetoshi Arima; 秀俊有馬
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-07-30
Filing date: 1990-07-30
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JP2815994B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明はファジィ制御により吸収式冷凍機を制御する吸
収式冷凍機の制御装置に関する。

（ロ）従来の技術従来、各種外部条件、内部条件を表す物理量を用いてフ
ァジィ制御を行う考案が出されている。

吸収式冷凍機の場合は、冷水出口温度の設定値からの偏
差、変化率や冷水入口温度の偏差、変化率などの複数の
外部条件に加えて、高温再生器温度の変化率、循環ポン
プ駆動周波数の変化率などの複数の内部条件を同時に入
力変数として取り込み、ファジィ制御を行い、冷水出口
温度の制御を行っている。しかし、入力変数の中には、
出力変化に大きく影響を及ぼすものもあれば、そうでな
いものもある。従来の方法では、入力変数のファジィ集
合に対する適合度は、最大１から最小０までの範囲で固
定されているため、出力変数に対する、入力変数の影響
度を変えることができなかった。

（ハ）発明が解決しようとする課題本発明の目的は、前述の従来方式において問題のあった
、出力変数に対する入力変数の影響度を可変にしようと
するものである。

（ニ）課題を解決するための手段本発明では、蒸発器、吸収器、発生器、凝縮器などを接
続して冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量を複数の
外的条件によってファジィ推論を用いて制御する吸収式
冷凍機の制御装置に於て、上記外的条件の内、一つ又は
複数の条件の条件部メンバー・シップ関数に重み付けを
行っている。

（ホ）作用重み付けを行うことにより、発生器の加熱量に最適な影
響度を与えることができる。

（へ）実施例第１図は冷媒に水、吸収剤（溶液）に臭化リチュウム（
ＬｉＢｒ）水溶液を利用した二重効用吸収式冷凍機を示
し、１はバーナ］、Ｂ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は箱板収液配管、１１は中間吸収液配管、１
２は濃縮液配管、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。また、１６
はバーナＩＢ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（加熱量制御弁）１７が
設けられている。

また、２０は冷水配管であり、この冷水配管２０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。

２３は制御部、２４は上記冷水配管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１ｆｉ２３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２５はファジィ推論プロツセサ２７と
制御ルールの記憶装置２８とから構成されている。ファ
ジィ推論プロッセサ２７は燃料制御弁１７への操作量Ｋ
Ｑを論理演算し、得た操作量ＫＱを制御装置２６へ出力
する。制御装置２６は上記操作量ＫＱに基すいて燃料制
御弁１７の開度を補正する。具体的には、この制御装置
２６は弁２３の開度情報Ｑを保持していて、この開度情
報Ｑに応じて燃料制御弁１７の開度を調整する。そして
、操作量ＫＱ。を受けるごとに、今まで設定されていた
開度情報Ｑ。−１と操作量ＫＱゎとにより新たな開度情
報Ｑ−”Ｑ−−＋＋ＫＱ−を設定する。即ち、この実施
例ではファジィ推論プロッセサ２７からの操作量ＫＱで
燃料制御弁１７の開度が変更される。また制御ルールの
記憶装置２８はファジィ推論プロッセサ２７で実行され
るファジィ論理演算に必要な制御ルール（ファジィ・ル
ール）、条件部及び結論部メンバ・シップ関数を記憶す
る。また、３０は演算装置、３１は蒸発器４の入口側の
冷水配管２０に設けられた冷水入口温度検出器である。

３２は高温再生器温度を検出する高温再生器温度検出器
、３３は冷却水入口温度を検出する冷却水入口温度検出
器である。演算装置３０は上記冷水出口温度検出器２４
、冷水入口温度検出器３１、高温再生器温度検出器３２
、及び冷却水入口温度検出器３３の温度データを取り込
み次のデータを算出する。

■冷水出口温度の偏差（ｅ　ｔ　ｏ）ｅｔｏ＝現在値−目標値 ■冷水出口温度の偏差の変化率（ｄｔｏ）ｄｔｏ＝現在
値−前の値 ■冷却水入口温度の変化率（ｄｔｃｉ）ｄｔｃｉ＝現在
値−前の値 ■冷水入口温度の変化率（ｄｔｉ）ｄｔｉ＝現在値−前の値 ■ｅｔｏの過去４０サンプルの平均値（ｅ）ｅ、＝（Σ
　ｅｔｏｌ）／４０ ■高温再生器温度変化率（ｄ　ｔ　ｇ）ｄｔｇ＝現在値
−前の値次に、マイクロプロセッ２５の機能ブロック図を第２図
に示す。同図において、３４は上記演算装！３０からの
データｅｔｏ、ｄｔｏ、ｄｔｃｌ、ｄｔｉ、ｅ、ｄｔｇ
を受けて、制御ルール記憶装置２８ないに記憶されてい
る条件部メンバーシップ関数と制御ルールから、各制御
ルールの適合度を求める適合度算出部であり、複数の条
件部メンバーシップ関数で定義が為されているときは最
小の適合度をその適合度とする。ここで、条件部メンバ
ーシップ関数として、ｅｔｏ、ｄｔｏ、ｄｔｉ、ｄｔｃ
ｉ、ｄｔｇ、ｅについてそれぞれＮＢ、ＮＳ、ＺＲ，Ｐ
Ｓ、ＰＢを用いて第３図乃至第８図のように定義する。

これから分かるように、ｄｔｉ、ｄｔｃｉ、ｅについて
は影響度合い小さくするため、それぞれ０．４．０．５
．０゜５の重み付けを行っている。

制御ルールとしてはｅｔｏ、ｃｉｔｏ、ｄｔｇについて
は第９図のようにしている。即ち、ここでは隣り合う制
御ルールについて、ルールの定義を行わず、適合度の演
算時間の短縮を図っている。

また、ｅｔｏ、ｄｔｏについては第１０図のように定義
している。ここでは、後述のＮＺやＰＺを結論部メンパ
ン−シップ関数に加え、ｅｔａが設定値に近付いたとき
の制御量ＫＱの収束度合いを良くシている。ｄｔｃｉに
ついては第１１図、ｄｔ】については第１２図、ｅにつ
いては第１３図はのものが定義されている。なお、この
ｅについてはｅｔｏがＺＨの近傍の時のみ、上記■で示
すようにｅｔａの過去４０サンプルの平均を採ることで
制御性能、収束性を向上させている。

３５は上記制御ルール記憶装置２８内の結論部メンバー
シップ関数を上記適合度算出部３４で得られた適合度に
応じて、その上部をカットするように、修正する修正部
である。なお、この結論部メンバーシップ関数のとして
は第１４図のものが定義される。この図から分かるよう
にＺＲ近傍においてはＮＺ及びＰＺを定義して制御を良
くしている。

３６はこの修正部３５で修正された各メンバー・シップ
関数を重ね合わせて論理和を採る論理和部、３７はこの
論理和部３６で生成された関数の重心を演算する１心演
算部であって、この演算値が弁の操作量ＫＱとして制御
装置２６へ与えられる。

このような装置において、吸収式冷凍機の動作中、演算
装置ｉ３０は冷水出口温度検出器２４、冷水入口温度検
出器３１、高温再生器温度検出器３２、及び冷却水入口
温度検出器３３より温度信号を例えば、５秒周期で取り
入れる。そして、こうして得られた温度信号から、上記
冷水出口温度の偏差（ｅｔｏ）、冷水出口温度の偏差の
変化率（ｄｔｏ）、冷却水入口温度の変化率（ｄｔｃｉ
）、冷水入口温度の変化率（ｄｔｉ）、ｅｔｏの過去４
０サンプルの平均値（ｅ）、高温再生器温度変化率（ｄ
　ｔ　ｇ）を演算してマイクロコンピュータ２５へ送る
。

このマイクロコンピュータ２５内の適合度演算部３４で
は全ての制御ルールの条件部の適合度を調べる。そして
、この適合度をもちいて修正部３５で第１４図で示す対
応する結論部のメンバー・シップ関数を修正する。即ち
、各メンバー・シップ関数の適合度より上の部分をカッ
トする。こうして修正されたメンバー・シップ関数の論
理和が論理和部３６で採られ、そのメンバー・シップ関
数の重心を重心演算部３７で求める。この重心演算部３
７の出力が燃料制御弁１７の操作量ＫＱ。

とじて出力される。

弁の制御装置２６はこの操作量ＫＱ、と今までの開度情
報Ｑ、−７に基ずいて新たな開度情報Ｑ、＝Ｑ　−−＋
　＋　Ｋ　Ｑ−を算出する。そして、この開度情報Ｑ、
応じて燃料制御弁１７を調整する。

こうした動作は上述した５秒周期で繰り返される。

（ト）発明の効果以上述べた如く本発明では、蒸発器、吸収器、発生器、
凝縮器などを接続して冷凍サイクルを形成し、発生器の
加熱量を複数の外的条件によってファジィ推論を用いて
制御する吸収式冷凍機の制御装置に於て、上記外的条件
の内、一つまたは複数の条件の条件部メンバー・シップ
関数に重み付けを行っているので、発生器の加熱量に適
正な影響度を与えることができ、制御の正確さ及び安定
性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明制御装置が適用された吸収式冷凍機のブ
ロック図、第２図は本発明装置に使用されるマイクロコ
ンピュータの機能ブロック図、第３図乃至第８図は本発
明に用いられる条件部メンバー・シップ関数の特性図、
第９図乃至ｌＮ１３図は制御ルールの説明図、第１４図
は結論部のメンバー・シップ関数の特性図である。１・・・高温発生器、２・・・低温発生器、３・・・凝
縮器、４・・・蒸発器、５・・・吸収器、１７・・・燃
料制御弁、２３・・・制御部、２４・・・冷水出口温度
検出器、２５・・・マイクロブロッセサ、２６・・・制
御装置、２７・・・ファジィ推論ブロッセサ、２８・・
・制御ルールの記憶装置、３０・・・演算装置３１・・
・冷水入口温度検出器、３２・・・高温再生器温度検出
器、３３・・・冷水入口温度検出器３４・・・適合度演
算部、３５・・・修正部、３６・・・論理和部、３７・
・・重心演算部。第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）蒸発器、吸収器、発生器、凝縮器などを接続して
冷凍サイクルを形成し、発生器の加熱量を複数の外的条
件によってファジィ推論を用いて制御する吸収式冷凍機
の制御装置に於て、上記外的条件の内、一つ又は複数の
条件の条件部メンバー・シップ関数に重み付けを行うこ
とを特徴とした吸収式冷凍機の制御装置。