JPH07101121B2 - Air conditioner control system - Google Patents

Air conditioner control system

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JPH07101121B2
JPH07101121B2 JP2171506A JP17150690A JPH07101121B2 JP H07101121 B2 JPH07101121 B2 JP H07101121B2 JP 2171506 A JP2171506 A JP 2171506A JP 17150690 A JP17150690 A JP 17150690A JP H07101121 B2 JPH07101121 B2 JP H07101121B2
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membership function
control
air conditioner
antecedent part
membership
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久 時崎
智英 船越
嘉孝 原
和仁 藤中
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はファジイ推論を圧縮機の運転能力の制御に用い
た空気調和機の制御方式において、特に冷房運転時のフ
ァジイ推論と暖房運転時のファジイ推論とに関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to an air conditioner control system using fuzzy inference to control the operating capacity of a compressor, and particularly to fuzzy inference during cooling operation and heating operation. It is about fuzzy reasoning.

(ロ)従来の技術 一般に従来のファジイ制御装置としては特開平1−1429
02号公報に記載された様なものがあった。この公報に記
載されたものは、「自動車に搭載されたプロセッサによ
り自動車の推進装置など被制御対象部をファジイ制御す
るファジイ制御部を具備する自動車のファジイ制御方式
において、ファジイ制御部には記憶装置と、記憶制御装
置の読出制御部とを具備し、該記憶装置に、被制御対象
部における検出量と時間的変化とを所定の規則に従って
予め演算し、その結果をテーブルとして格納し、記憶装
置の読出制御部は所定の時期に該テーブルを読み出して
被制御部を制御する」ものであった。
(B) Prior Art Generally, a conventional fuzzy control device is disclosed in JP-A-1-1429.
There was something like that described in the 02 publication. What is described in this publication is, "In a fuzzy control system of an automobile, which includes a fuzzy control unit for performing fuzzy control of a controlled object such as a propulsion device of the automobile by a processor mounted on the automobile, a storage device is provided in the fuzzy control unit. And a read control unit of the storage control device, the detection amount and temporal change in the controlled object unit are calculated in advance in the storage device according to a predetermined rule, and the result is stored as a table. Read control section reads the table at a predetermined time to control the controlled section.

ファジイ制御装置をこのように構成することによって、
プロセッサは検出値が与えられるとテーブルからこの検
出値に対応する値を読み出すのみの動作でファジイ制御
が行えるものであった。すなわちプロセッサは検出値に
対して処理時間のかかるファジイ推論をいちいち行う必
要がなく、プロセッサでのファジイ制御に掛ける処理時
間を短くすることができる利点を有するものであった。
By configuring the fuzzy controller in this way,
When the processor is provided with a detection value, the fuzzy control can be performed only by reading the value corresponding to the detection value from the table. That is, the processor does not need to perform fuzzy inference that takes a long processing time for each detected value, and has an advantage that the processing time for fuzzy control in the processor can be shortened.

(ハ)発明が解決しようとする課題 以上のように構成された従来の技術ではテーブルを用い
ることによってプロセッサの処理時間を短くすることが
できるが、このテーブルは特定の被制御対象部に対して
予め作成された物であった。そのためこの被制御対象部
が複数の運転状態を取るような場合にも常に同じファジ
イ推論が適用される問題点があった。例えば被制御対象
物を空気調和機とした時には、一般に冷房運転時と暖房
運転時とでは利用者の室温に対する感じ方が異なるもの
であり、単1の特性しか有さないファジイ推論を用いた
ときには夫々の運転状態に適した制御が充分に行えない
ものであった。
(C) Problems to be Solved by the Invention In the conventional technology configured as described above, the processing time of the processor can be shortened by using the table. However, this table can be used for a specific controlled object part. It was made in advance. Therefore, there is a problem that the same fuzzy inference is always applied even when the controlled object has a plurality of operating states. For example, when the controlled object is an air conditioner, in general, the user's perception of the room temperature is different between the cooling operation and the heating operation, and when fuzzy inference having only the single characteristic is used, The control suitable for each operating condition cannot be performed sufficiently.

このような問題点に対して、本発明は被制御対象物の運
転状態に応じてファジイ推論の特性を変え、夫々の運転
状態に合わせた最適なファジイ制御が行えるように成し
た空気調和機の制御方式を提供するものである。
With respect to such a problem, the present invention changes the characteristics of fuzzy inference according to the operating state of the controlled object, and provides an air conditioner configured to perform optimum fuzzy control in accordance with each operating state. It provides a control method.

(ニ)課題を解決するための手段 本発明は空気調和機の運転制御に用いるファジイ制御に
於て、ファジイ制御は室温に基づいて前件部のメンバー
シップ関数の成立度合いを求め、この前件部のメンバー
シップ関数の成立度合いを前記制御規則に適用して後件
部のメンバーシップ関数の重み付けを行い、この後件部
のメンバーシップ関数の重み付けの大きさに応じて制御
出力を得るように成すと共に、空気調和機の冷房運転時
と暖房運転時とで前件部または/及び後件部のメンバー
シップ関数を変えるものである。
(D) Means for Solving the Problems The present invention relates to fuzzy control used for operation control of an air conditioner, in which the fuzzy control obtains the degree of establishment of the membership function of the antecedent part based on the room temperature. The membership function of the department is applied to the control rule to weight the membership function of the consequent part, and the control output is obtained according to the weighting of the membership function of the consequent part. Besides, the membership function of the antecedent part and / or the consequent part is changed during the cooling operation and the heating operation of the air conditioner.

空気調和機が冷房運転の時は前件部または/及び後件部
のメンバーシップ関数のいくつかを前記制御出力がマイ
ナスされる方向にずらしてなり、または前件部または/
及び後件部のメンバーシップ関数のいくつかの形を暖房
運転時の前件部または/及び後件部のメンバーシップ関
数の形から前記制御出力がマイナスされる方向に変えて
なるものである。
When the air conditioner is in cooling operation, some of the membership functions of the antecedent part and / or the consequent part are shifted in the direction in which the control output is decreased, or
And some of the membership functions of the consequent part are changed from the form of the membership function of the antecedent part and / or the consequent part during the heating operation in the direction in which the control output is decreased.

また、前記ファジイ制御は室温に基づいて前件部のメン
バーシップ関数の成立度合いを求め、この前件部のメン
バーシップ関数の成立度合いを前記制御規則に適用して
後件部のメンバーシップ関数の重み付けを行い、この後
件部をメンバーシップ関数の重み付けの大きさに応じて
制御出力を得るように成すと共に、空気調和機の冷房運
転時と暖房運転時とで前記制御規則の一部を変えてなる
ものである。
Further, the fuzzy control obtains the degree of satisfaction of the membership function of the antecedent part based on the room temperature, and applies the degree of satisfaction of the membership function of the antecedent part to the control rule to determine the membership function of the consequent part. Weighting is performed, and the consequent part is configured to obtain a control output according to the weighting level of the membership function, and a part of the control rule is changed during cooling operation and heating operation of the air conditioner. It will be.

(ホ)作 用 このように構成された空気調和機の制御方式を用いる
と、空気調和機の運転状態に合わせてファジイ推論の特
性を変えることができるものである。
(E) Operation By using the air conditioner control system configured in this way, the characteristics of fuzzy inference can be changed according to the operating conditions of the air conditioner.

(ヘ)実施例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
はファジイ制御装置を被調和室の温度制御に適用した際
の概略図である。この図において、1は温度制御される
被調和室、2はこの被調和室に設けられ、冷房運転と暖
房運転とが可能な空調ユニットであり、吐出口から冷却
空気、または加熱空気を吐出して被調和室の冷房または
暖房を行うものである。この空調ユニットは後記するイ
ンバータ装置を用いることによって冷房能力、または暖
房能力を変えることができるものである。3は被調和室
1の室温を検出できるように取り付けられた温度センサ
であり、サーミスタなど温度によって内部抵抗値が変化
する検出素子を用いている。4は室温設定器であり、設
定温度に対応する信号を出力するものである。この室温
設定器としては、可変抵抗を用いて抵抗値を変えるも
の、電圧発生器を用いて出力電圧を変えるもの、設定値
に対応した値のコードをまたは信号を出力するものなど
種々のものを用いることができる。5は検出値の出力部
であり、温度センサ3の内部抵抗値の変化から対応する
室温Tを算出し、この室温Tと室温設定器4に設定され
た室温Sとの差“e=T−S"を演算し、(尚、暖房運転
を行うときには“e=−(T−S)”とする。また前回
求めた差e′と今回求めた差eとの変化分“Δe=e′
−e"を演算して、これらの差eとΔeとをマイクロコン
エピューター6へ出力する。このマイクロコンピュータ
ー6はこの差e,Δeを用いて出力を演算しインバータ装
置11へ出力する。このインバータ装置11は、マイクロコ
ンピューター6から与えられた信号に基づいて空調ユニ
ット2の運転能力を可変制御するものである。例えば、
空調ユニット2に誘導電動機を駆動源とする圧縮機を用
いた場合には、この誘導電動機に供給する交流電力の周
波数を変えることによって空調ユニット2の運転能力を
変えることができる。また、他の方式としては直流電動
機を駆動源とする圧縮機を用いた場合は、この直流電動
機に供給する直流電力の電圧を変えることによって空調
ユニット2の運転能力を変えることができる。尚、7〜
10は記憶部であり、本実施例では1つの記憶素子を分割
して複数のエリア設定して記憶部7〜10に振り分けてい
る。
(F) Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram when the fuzzy control device is applied to temperature control of a conditioned room. In the figure, 1 is a temperature-controlled room, 2 is an air-conditioning unit that is provided in the room and is capable of cooling and heating operations, and discharges cooling air or heating air from a discharge port. The air-conditioned room is cooled or heated. This air conditioning unit can change the cooling capacity or the heating capacity by using an inverter device described later. Reference numeral 3 is a temperature sensor attached so as to detect the room temperature of the room to be conditioned 1, and uses a detection element such as a thermistor whose internal resistance value changes with temperature. A room temperature setting device 4 outputs a signal corresponding to the set temperature. As this room temperature setting device, there are various ones such as one that changes a resistance value by using a variable resistor, one that changes an output voltage by using a voltage generator, and one that outputs a code or a signal having a value corresponding to the set value. Can be used. Reference numeral 5 denotes a detection value output unit, which calculates a corresponding room temperature T from a change in the internal resistance value of the temperature sensor 3, and a difference "e = T-" between the room temperature T and the room temperature S set in the room temperature setting device 4. S "is calculated (note that when heating operation is performed," e =-(T-S) ". The difference between the previously obtained difference e'and the presently obtained difference e" Δe = e '"
-E "is calculated, and the difference e and Δe are output to the microcomputer computer 6. The microcomputer 6 calculates the output using the difference e, Δe and outputs it to the inverter device 11. The inverter device 11 variably controls the operating capacity of the air conditioning unit 2 based on a signal given from the microcomputer 6. For example,
When a compressor using an induction motor as a drive source is used for the air conditioning unit 2, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the frequency of the AC power supplied to this induction motor. As another method, when a compressor using a DC electric motor as a drive source is used, the operating capacity of the air conditioning unit 2 can be changed by changing the voltage of DC electric power supplied to this DC electric motor. Incidentally, 7-
Reference numeral 10 denotes a storage unit, and in the present embodiment, one storage element is divided and a plurality of areas are set and distributed to the storage units 7 to 10.

以下、マイクロコンピューター6の動作について説明す
る。マイクロコンピューター6は前記eとΔeとを用い
てファジイ推論を行うものである。第2図はメンバーシ
ップ関数の1例(2等辺三角形)であり、このメンバー
シップ関数は横軸上のA,Cの値と縦軸上の最大成立度合
いBとが与えられる関数として設定することができる。
すなわち、(1)e<Aではメンバーシップ関数の成立
度合いは0、(2)A≦e<(A+C)/2ではメンバー
シップ関数の成立度合いは(2B×(e−A))/(C−
A)、(3)(A+C)/2≦e<Cではメンバーシップ
関数の成立度合いは−(2B×(e−C))/(C−
A)、(4)C≦eではメンバーシップ関数の成立度合
いは0である。このように第2図に示すA,B,Cの定数が
設定されればこのメンバーシップ関数を表す関数を設定
することができる。従って、eの値が得られればメンバ
ーシップ関数の成立度合いを求めることができる。尚、
メンバーシップ関数は2等辺三角形に限るものではなく
正三角形、台形、釣り鐘形など制御対象物と利用者の5
感に基づいて任意に設定すればよいが、関数化しやすい
形が好ましい。
The operation of the microcomputer 6 will be described below. The microcomputer 6 performs fuzzy inference using the above e and Δe. Fig. 2 shows an example of a membership function (isosceles triangle). Set this membership function as a function that gives the values of A and C on the horizontal axis and the maximum satisfaction degree B on the vertical axis. You can
That is, when (1) e <A, the degree of satisfaction of the membership function is 0, and when (2) A ≦ e <(A + C) / 2, the degree of satisfaction of the membership function is (2B × (e−A)) / (C −
A), (3) (A + C) / 2 ≦ e <C, the degree of satisfaction of the membership function is − (2B × (e−C)) / (C−
In A) and (4) C ≦ e, the degree of establishment of the membership function is 0. In this way, if the constants A, B, and C shown in FIG. 2 are set, the function representing this membership function can be set. Therefore, if the value of e is obtained, the degree of establishment of the membership function can be obtained. still,
Membership functions are not limited to isosceles triangles, but are equilateral triangles, trapezoids, bells, and other controlled objects and users
It may be set arbitrarily based on the feeling, but it is preferable that it is a form that can be easily made into a function.

第3図は冷房運転モードにおいて、室温と設定値との差
eに対する前件部のメンバーシップ関数を表した特性図
である。夫々のメンバーシップ関数NB,NS,Z0,PS,PBは第
2図のA,B,Cに相当する定数が設定されており、これら
の定数から夫々のメンバーシップ関数を表す関数が設定
されている。これらの関数を表す定数の一覧は第5図に
示している。尚、メンバーシップ関数Z0は差eがないと
感じる集合を表し、メンバーシップ関数PSは差eがプラ
ス側に少しあると感じる集合を表し、メンバーシップ関
数PBは差eがプラス側に大きくあると感じる集合を表
し、メンバーシップ関数NSは差eがマイナス側に少しあ
ると感じる集合を表し、メンバーシップ関数NBは差eが
マイナス側に大きくあると感じる集合を表している。第
3図は暖房運転モードにおける前件部のメンバーシップ
関数であり第3図に示したメンバーシップ関数と同時に
定数の一覧は第5図に示している。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the membership function of the antecedent portion with respect to the difference e between the room temperature and the set value in the cooling operation mode. The membership functions NB, NS, Z0, PS, and PB are set to constants corresponding to A, B, and C in FIG. 2, and the functions that represent the membership functions are set from these constants. There is. A list of constants representing these functions is shown in FIG. It should be noted that the membership function Z0 represents a set in which there is no difference e, the membership function PS represents a set in which the difference e is slightly on the plus side, and the membership function PB indicates that the difference e is large on the plus side. The membership function NS represents a set in which the difference e is slightly on the negative side, and the membership function NB is a set in which the difference e is large on the negative side. FIG. 3 is a membership function of the antecedent part in the heating operation mode, and a list of constants is shown in FIG. 5 at the same time as the membership function shown in FIG.

従って、差eに対する前件部のメンバーシップ関数の夫
々の成立度合いはメンバーシップ関数NB〜PBの夫々の関
数毎に冷房運転モード又は暖房運転モードの定数を用い
て前記式から演算で求めることができる。
Therefore, the degree of establishment of each of the membership functions of the antecedent part with respect to the difference e can be calculated from the above formula using the constants of the cooling operation mode or the heating operation mode for each of the membership functions NB to PB. it can.

尚、第3図、第4図に示す前件部のメンバーシップ関数
は形と配置との両方を変えているがいずれか一方のみを
変えるようにしてもよい。
Although the membership function of the antecedent part shown in FIGS. 3 and 4 is changed in both shape and arrangement, only one of them may be changed.

また差eの変化率Δeについても同様に前件部のメンバ
ーシップ関数を設定することができる。この場合冷房運
転モードと暖房運転モードとでメンバーシップ関数を表
す関数の定数を変えても良いし、又同一の定数を用いて
もよい。一般にΔeの変化幅を大きく設定するときには
冷房運転モードと暖房運転モードとで定数を変えた方が
好ましく、Δeの変化幅が小さいときには同一定数を用
いることができるが、これに限るものではない。尚、Δ
eに対するメンバーシップ関数もeに関するメンバーシ
ップ関数と同様にNB〜PBまでの5種類のメンバーシップ
関数を設定する。
Similarly, for the rate of change Δe of the difference e, the membership function of the antecedent part can be set. In this case, the constant of the function representing the membership function may be changed between the cooling operation mode and the heating operation mode, or the same constant may be used. Generally, when the change width of Δe is set to be large, it is preferable to change the constant between the cooling operation mode and the heating operation mode. When the change width of Δe is small, the same constant can be used, but the invention is not limited to this. In addition, Δ
As for the membership function for e, five kinds of membership functions from NB to PB are set similarly to the membership function for e.

第6図は後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う
チューニングの関係図(ファジイ推論に用いるルール)
であり、eに対するメンバーシップ関数成立度合いとΔ
eに対するメンバーシップ関数の成立度合いとから後件
部のメンバーシップ関数の重み付けを行うものである。
後件部のメンバーシップ関数は関数NB〜PBまでの7個を
設定している。メンバーシップ関数Z0は第1図に示す空
調ユニット2の運転能力を変更させない集合を表し、メ
ンバーシップ関数PSは空調ユニット2の運転能力を少し
増加させる集合を表し、メンバーシップ関数PMは空調ユ
ニット2の運転能力を中ぐらいに増加させる集合を表
し、メンバーシップ関数PBは空調ユニット2の運転能力
を大きく増加させる集合を表し、メンバーシップ関数NS
は空調ユニット2の運転能力を少し減少させる集合を表
し、メンバーシップ関数NMは空調ユニット2の運転能力
を中ぐらいに減少させる集合を表し、メンバーシップ関
数NBは空調ユニット2の運転能力を大きく減少させる集
合を表している。尚、これらのメンバーシップ関数の横
軸は空調ユニット2の運転能力の増減量を設定する。フ
ァジイ推論のルールとしては以下の17個のルールを設定
している。
Figure 6 is a relational diagram of tuning for weighting the membership function of the consequent part (rules used for fuzzy inference)
And the degree of satisfaction of the membership function with respect to e and Δ
The membership function of the consequent part is weighted based on the degree of establishment of the membership function for e.
The membership function of the consequent part sets seven functions NB to PB. The membership function Z0 represents a set that does not change the operating capacity of the air conditioning unit 2 shown in FIG. 1, the membership function PS represents a set that slightly increases the operating capacity of the air conditioning unit 2, and the membership function PM represents the membership function PM. The membership function PB represents a set that significantly increases the operating capacity of the air conditioning unit 2, and the membership function NS
Represents a set that slightly reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2, the membership function NM represents a set that reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2 to a medium level, and the membership function NB significantly reduces the operating capacity of the air conditioning unit 2. Represents a set. The horizontal axis of these membership functions sets the amount of increase or decrease in the operating capacity of the air conditioning unit 2. The following 17 rules are set as fuzzy reasoning rules.

(1)eに関するメンバーシップ関数NBが成立しかつΔ
eに関するメンバーシップ関数NBが成立すれば後件部の
メンバーシップ関数NBが成立する。
(1) Membership function NB for e is established and Δ
If the membership function NB for e is established, the membership function NB of the consequent part is established.

(2)eに関するメンバーシップ関数NSが成立しかつΔ
eに関するメンバーシップ関数NSが成立すれば後件部の
メンバーシップ関数NMが成立する。
(2) Membership function NS for e is established and Δ
If the membership function NS regarding e is established, the membership function NM of the consequent part is established.

: : (17)eに関するメンバーシップ関数PBが成立しかつΔ
eに関するメンバーシップ関数PBが成立すれば後件部の
メンバーシップ関数PBが成立する。
:: (17) Membership function PB for e holds and Δ
If the membership function PB relating to e is established, the membership function PB of the consequent part is established.

第7図は他の特性を示すチューニングの関係図であり、
第6図に示す関係を暖房運転とするとこの第7図に示す
関係は冷房運転の関係を示している。この図において第
6図に示す関係図との違いは、上記(1)のルールを
“eに関するメンバーシップ関数NSが成立しかつΔeに
関するメンバーシップ関数NSが成立すれば後件部のメン
バーシップ関数NSが成立する”に変え、さらにeに関す
るメンバーシップ関数PBが成立しかつΔeに関するメン
バーシップ関数Z0が成立する時と、eに関するメンバー
シップ関数Z0が成立しかつΔeに関するメンバーシップ
関数PBが成立する時のルールを削除した点にある。この
様にチューニングの関係を変えることによって後件部の
メンバーシップ関数のPBへの重み付けと同じくメンバー
シップ関数NSへの重み付けが減り、全体として空気調和
機の運転能力をあまり上げない方向へファジイ推論の特
性が変わるものである。
FIG. 7 is a tuning relationship diagram showing other characteristics,
When the relationship shown in FIG. 6 is the heating operation, the relationship shown in FIG. 7 shows the cooling operation. In this figure, the difference from the relationship diagram shown in FIG. 6 is that if the membership function NS regarding e is satisfied and the membership function NS regarding Δe is satisfied, the membership function of the consequent part is the same as the above-mentioned rule (1). NS is established ", when the membership function PB for e is established and the membership function Z0 for Δe is established, and when the membership function Z0 for e is established and the membership function PB for Δe is established. The point is that the rule of time was deleted. By changing the tuning relationship in this way, the weighting of the membership function NS in the consequent part as well as the weighting of the membership function NS is reduced, and fuzzy inference tends to not increase the operating capacity of the air conditioner as a whole. The characteristics of will change.

第8図は第6図又は第7図のチューニングの関係図によ
って重み付けが行われる後件部のメンバーシップ関数の
特性図である。この図において横軸は出力、すなわち空
調ユニット2の運転能力の増減値である。この後件部の
メンバーシップ関数NB〜PBを表す関数も前件部のメンバ
ーシップ関数と同様にして3つの定数A,B,Cが定まれば
決定される。第8図に示す後件部のメンバーシップ関数
からこの定数のうちA,Cは予め設定されている。これら
の定数も前件部のメンバーシップ関数と同様に冷房運転
モードと暖房運転モードとの2種類の定数を格納して空
調ユニットの運転状態に合わせて選択して使用する様に
してもよい。尚、定数Bは重み値を表し上記ルール
(1)〜ルール(17)によって設定される値である。
FIG. 8 is a characteristic diagram of the membership function of the consequent part weighted by the tuning relation diagram of FIG. 6 or 7. In this figure, the horizontal axis represents the output, that is, the increase / decrease value of the operating capacity of the air conditioning unit 2. The functions representing the membership functions NB to PB of the consequent part are determined in the same manner as the membership function of the antecedent part if the three constants A, B and C are determined. Among the constants, A and C are preset from the membership function of the consequent part shown in FIG. Similar to the membership function of the antecedent part, these constants may store two types of constants of the cooling operation mode and the heating operation mode, and may be selected and used according to the operation state of the air conditioning unit. The constant B represents a weight value and is a value set by the above rules (1) to (17).

この図において定数A=f2′,B=y13′,C=f4′で表せ
られたメンバーシップ関数(点線によるメンバーシップ
関数)は冷房運転時にメンバーシップ関数NSが置き換え
られる関数であり、メンバーシップ関数NSが左に移動し
たものである。
In this figure, the membership function represented by the constants A = f2 ', B = y13', C = f4 '(the membership function along the dotted line) is a function that replaces the membership function NS during cooling operation. NS has moved to the left.

第9図は後件部のメンバーシップ関数の定数A,Cの値を
示した説明図である。尚、定数Bはチューニングの関係
図によって重み付けられた値が用いられる。メンバーシ
ップ関数NSの定数は冷房運転モードと暖房運転モードと
で用いる定数の値が異なる。すなわち第9図のメンバー
シップ関数NSの欄の左側(A=f2,C=F4)が暖房運転モ
ードで用いる定数であり、右側(A=f2′,C=f4′)が
冷房運転モードで用いる定数である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the values of the constants A and C of the membership function of the consequent part. As the constant B, a value weighted by a tuning relationship diagram is used. As the constant of the membership function NS, the value of the constant used in the cooling operation mode and the value used in the heating operation mode are different. That is, the left side (A = f2, C = F4) of the membership function NS column in FIG. 9 is a constant used in the heating operation mode, and the right side (A = f2 ', C = f4') is used in the cooling operation mode. It is a constant.

次に、マイクロコンピューター6の主な動作を第10図の
フローチャートを用いて説明する。まずステップS0から
ファジイ推論を開始する。このファジイ推論は空調ユニ
ットの制御の一環として、所定周期毎(30秒に1回位の
割合)に行われるものである。従って、空調ユニットの
運転能力の変更は所定周期毎に行われるものである。次
にステップS1で“冷房運転か?否か?"の判断を行う。す
なわち、冷房運転モードのデータを用いるか、暖房運転
モードのデータを用いるかの判断を行う。この冷房運転
モード、暖房運転モードの区別は空調ユニットが冷房運
転/暖房運転に設定されているかのみではなく、季節の
変化を切り換えの要素に取り入れてもよい。尚、モード
の数は中間期のモードなどを加え2モード以上でもよい
ことはいうまでもない。次にステップS2、ステップS3に
てモードに対応するデータを記憶部から読み出す。ステ
ップS2では第5図に示した冷房運転用の定数、第7図に
示す冷房運転側のチューニングの関係を示すデータ、第
9図に示す冷房運転用の定数を記憶部から読み込で夫々
のメンバーシップ関数を表す関数を設定するものであ
る。またステップS3では同様に暖房運転の定数を記憶部
から読み込で暖房運転用の関数を設定するものである。
Next, the main operation of the microcomputer 6 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, fuzzy inference is started from step S0. This fuzzy inference is performed every predetermined period (once every 30 seconds) as part of the control of the air conditioning unit. Therefore, the operation capacity of the air conditioning unit is changed every predetermined period. Next, in step S1, it is determined whether or not the cooling operation is performed. That is, it is determined whether to use the data of the cooling operation mode or the data of the heating operation mode. The distinction between the cooling operation mode and the heating operation mode is not limited to whether the air conditioning unit is set to the cooling operation / heating operation, and a seasonal change may be incorporated in the switching element. Needless to say, the number of modes may be two or more in addition to the intermediate mode. Next, in steps S2 and S3, the data corresponding to the mode is read from the storage unit. In step S2, the constants for the cooling operation shown in FIG. 5, the data showing the tuning relationship on the cooling operation side shown in FIG. 7, and the constants for the cooling operation shown in FIG. 9 are read from the storage unit. The function that represents the membership function is set. Similarly, in step S3, the constant for heating operation is read from the storage unit to set the function for heating operation.

次いでステップS4でe、Δeの値を入力してステップS5
で夫々のメンバーシップ関数の成立度合いを算出する。
例えば、冷房運転モードでe=e1、Δe=Δe1とする
と、前記した前件部のメンバーシップ関数を表す関数
(冷房運転モードのデータを用いた関数)に夫々e1、Δ
e1を代入すると、eに関しては第11図に示すようにメン
バーシップ関数Z0の成立度合いがE2、メンバーシップ関
数PSの成立度合いがE1になりメンバーシップ関数NB,NS,
PBの成立度合いは0である。Δeに関しては第12図に示
すようにメンバーシップ関数Z0の成立度合いがΔE2、メ
ンバーシップ関数PSの成立度合いがΔE1になりメンバー
シップ関数NB,NS,PBの成立度合いは0である。
Next, in step S4, the values of e and Δe are input, and then step S5
Calculate the degree of establishment of each membership function.
For example, when e = e1 and Δe = Δe1 in the cooling operation mode, e1 and Δ are respectively added to the function (the function using the data in the cooling operation mode) representing the membership function of the antecedent part described above.
By substituting e1, for e, as shown in FIG. 11, the degree of satisfaction of the membership function Z0 becomes E2, and the degree of satisfaction of the membership function PS becomes E1.
The degree of establishment of PB is 0. Regarding Δe, as shown in FIG. 12, the degree of satisfaction of the membership function Z0 is ΔE2, the degree of satisfaction of the membership function PS is ΔE1, and the degree of satisfaction of the membership functions NB, NS, PB is 0.

次にステップS6で後件部のメンバーシップ関数NB〜PBの
重み付けを行う。第11図及び第12図から前件部の成立し
ているメンバーシップ関数は、eに関してはメンバーシ
ップ関数Z0とメンバーシップ関数PSであり、Δeに関し
てはメンバーシップ関数Z0とメンバーシップ関数PSであ
る。従って、第13図に示したような網掛け部分のルール
が適用される。このルールは第6図を用いて説明したル
ールである。すなわち、後件部においてはメンバーシッ
プ関数Z0、メンバーシップ関数PS、メンバーシップ関数
PMが成立する。夫々の重み付け値はE2×ΔE2,E1×ΔE2
(E1×ΔE2<E2×ΔE1につきE1×ΔE2の値を採用)、E1
×ΔE1である。
Next, in step S6, the membership functions NB to PB of the consequent part are weighted. The membership functions for which the antecedent part holds from FIGS. 11 and 12 are the membership function Z0 and the membership function PS for e, and the membership function Z0 and the membership function PS for Δe. . Therefore, the rule of the shaded part as shown in FIG. 13 is applied. This rule is the rule described with reference to FIG. That is, in the consequent part, membership function Z0, membership function PS, membership function
PM is approved. The respective weighting values are E2 × ΔE2, E1 × ΔE2
(E1 × ΔE2 <E2 × ΔE1 is used for E1 × ΔE2), E1
× ΔE1.

尚、本実施例では前件部のメンバーシップ関数の成立度
合いを0〜FF(16進法)のバイトデータで表し、後件部
のメンバーシップ関数の重み付けを0〜FFFF(16進法)
のワードデータで扱って、マイクロコンピューター6で
の演算をやり易くしているが、成立度合い及び重み付け
を0〜1の値に変換して扱ってもよい。この時記憶部に
格納される定数yは0〜1の値に設定する。
In this embodiment, the degree of establishment of the membership function of the antecedent part is represented by byte data of 0 to FF (hexadecimal system), and the weighting of the membership function of the consequent part is 0 to FFFF (hexadecimal system).
However, the degree of establishment and the weighting may be converted into a value of 0 to 1 for handling. At this time, the constant y stored in the storage unit is set to a value of 0 to 1.

この様にして、求められた後件部のメンバーシップ関数
の重み付けの値をこのメンバーシップ関数の定数Bと
し、第9図に示す定数A,Cを用いて、夫々のメンバーシ
ップ関数を合成すると第14図に示すような合成図形が得
られる。
In this way, the weighting value of the membership function of the consequent part thus obtained is taken as the constant B of this membership function, and the respective membership functions are synthesized using the constants A and C shown in FIG. A synthetic figure as shown in FIG. 14 is obtained.

次にステップS7にて第14図に示す合成図形の重心を算出
する。重心は合成前のメンバーシップ関数の定数A,B
(重み付け値),Cを用いて算出する。この算出された重
心がGである。次いで、ステップS8にてこの重心に対応
する横軸の値Δf1を得る。このΔf1を空調ユニットの能
力の変更量としてインバータ装置11へ出力する。空調ユ
ニット2の運転能力を供給する交流電源の周波数を換え
て行っているときはΔf1は周波数の増減値に相当する。
Next, in step S7, the center of gravity of the composite figure shown in FIG. 14 is calculated. The center of gravity is the constant A, B of the membership function before composition.
(Weighting value), C is used to calculate. The calculated center of gravity is G. Then, in step S8, the value Δf1 on the horizontal axis corresponding to the center of gravity is obtained. This Δf1 is output to the inverter device 11 as the amount of change in the capacity of the air conditioning unit. When the frequency of the AC power supply that supplies the operating capacity of the air conditioning unit 2 is changed, Δf1 corresponds to the increase / decrease value of the frequency.

また暖房運転を行っているときにはステップS3で暖房運
転用の定数やルールが設定されているので、e=e1,Δ
e=Δe1と検出値が冷房運転時と同じ値でも第4図に示
す前件部のメンバーシップ関数PSの成立度合いが大きく
なる。従って、最終的な(空調ユニットの運転能力の増
減値は)冷房運転のときに比べて正側に大きくなる。
In addition, since the constants and rules for the heating operation are set in step S3 during the heating operation, e = e1, Δ
Even if the detected value is e = Δe1 and is the same value as during the cooling operation, the degree of establishment of the membership function PS of the antecedent shown in FIG. 4 becomes large. Therefore, the final (the increase / decrease value of the operating capacity of the air conditioning unit) becomes larger on the positive side than in the cooling operation.

このように冷房運転と暖房運転とでファジイ進論の特性
を変えてなるので、同じ検出値を入力しても冷房運転と
暖房運転とで出力の大きさが変わるものである。従っ
て、冷房運転時には冷房運転に適したようにファジイ推
論を設定することができ、また暖房運転時には暖房運転
に適したようにファジイ推論を設定することができ、運
転モードが変わっても常に最適なファジイ推論が行える
ものである。
In this way, the characteristics of the fuzzy evolution theory are changed between the cooling operation and the heating operation, so that even if the same detection value is input, the magnitude of the output changes between the cooling operation and the heating operation. Therefore, fuzzy inference can be set during cooling operation so that it is suitable for cooling operation, and fuzzy inference can be set during heating operation that is suitable for heating operation. It is capable of fuzzy reasoning.

(ト)発明の効果 以上の如く本発明は空気調和機の運転制御に用いるファ
ジイ制御に於て、ファジイ制御は室温に基づいて前件部
のメンバーシップ関数の成立度合いを求め、この前件部
のメンバーシップ関数の成立度合いを前記制御規則に適
用して後件部のメンバーシップ関数の重み付けを行い、
この後件部のメンバーシップ関数の重み付けの大きさに
応じて制御出力を得るように成すと共に、空気調和機の
冷房運転時と暖房運転時とで前件部または/及び後件部
のメンバーシップ関数の配置や形、または制御規則を変
えるので、空気調和機の冷房運転と暖房運転とでファジ
イ推論の特性を変えることができる。従って、冷房運転
と暖房運転とで夫々に適したファジイ推論を設定するこ
とができ、冷房運転、暖房運転を問わず最適なファジイ
推論が行え、被調和室の快適性を向上できるものであ
る。
(G) Effect of the Invention As described above, in the present invention, in the fuzzy control used for the operation control of the air conditioner, the fuzzy control obtains the degree of establishment of the membership function of the antecedent part based on the room temperature. Applying the degree of establishment of the membership function of the above to the control rule to weight the membership function of the consequent part,
The control output is obtained according to the weighting of the membership function of the consequent part, and the membership of the antecedent part and / or the consequent part during the cooling operation and the heating operation of the air conditioner. Since the arrangement or shape of the function or the control rule is changed, the characteristics of fuzzy inference can be changed between the cooling operation and the heating operation of the air conditioner. Therefore, it is possible to set the fuzzy inference suitable for each of the cooling operation and the heating operation, perform the optimum fuzzy inference regardless of the cooling operation and the heating operation, and improve the comfort of the controlled room.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の概略を示す概略図、第2図はメンバー
シップ関数の1例(2等辺三角形)を示す特性図、第3
鵜は冷房運転モードの前件部のメンバーシップ関数の特
性図、第4図は暖房運転モードの前件部のメンバーシッ
プ関数の特性図、第5図は冷房運転モード、暖房運転モ
ードで用いる前件部のメンバーシップ関数を表す関数の
定数の対応図、第6図は後件部のメンバーシップ関数に
重み付けを行う際の関連図、第7図は冷房運転モードで
用いる後件部のメンバーシップ関数に重み付けを行う際
の関連図、第8図は後件部のメンバーシップ関数の特性
図、第9図は後件部のメンバーシップ関数を表す関数の
定数の対応図、第10図はマイクロコンピューターによる
ファジイ制御の動作を示すフローチャート、第11図はe
=e1のときの前件部の成立度合いを示す説明図、第12図
はΔe=Δe1のときの前件部の成立度合いを示す説明
図、第13図はe=e1,Δe=Δe1のときの重み付けを行
うメンバーシップ関数を示す説明図、第14図は第13図に
よって重み付けされた後件部のメンバーシップ関数を合
成した図形の図である。 1……被調和室、2……空調ユニット、3……温度セン
サ、4……室温設定器、5…出力部、6……マイクロコ
ンピューター、7〜10……記憶部、11……インバータ装
置。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing an example of a membership function (isosceles triangle), and FIG.
Cormorant is a characteristic diagram of the membership function in the antecedent part of the cooling operation mode, Fig. 4 is a characteristic diagram of the membership function in the antecedent part of the heating operation mode, and Fig. 5 is before use in the cooling operation mode and the heating operation mode. Correspondence diagram of the constants of the function representing the membership function of the condition part, Fig. 6 is a related diagram when weighting the membership function of the condition part, and Fig. 7 is the membership of the condition part used in the cooling operation mode. Relationship diagram when weighting functions, Fig. 8 is a characteristic diagram of membership function of consequent part, Fig. 9 is a correspondence diagram of constants of membership function of consequent part, and Fig. 10 is micro. Fig. 11 is a flowchart showing the operation of fuzzy control by a computer.
= E1, an explanatory diagram showing the degree of satisfaction of the antecedent part, Fig. 12 is an explanatory diagram showing the degree of satisfaction of the antecedent part when Δe = Δe1, and Fig. 13 when e = e1, Δe = Δe1. FIG. 14 is an explanatory view showing a membership function for weighting, and FIG. 14 is a diagram of a figure obtained by combining the membership functions of the consequent part weighted by FIG. 1 ... Conditioned room, 2 ... Air conditioning unit, 3 ... Temperature sensor, 4 ... Room temperature setting device, 5 ... Output unit, 6 ... Microcomputer, 7-10 ... Storage unit, 11 ... Inverter device .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 嘉孝 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 藤中 和仁 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−131942(JP,A) 特開 昭56−110859(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshitaka Hara 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Kazuhito Fujinaka 2-18 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Machinery Co., Ltd. (56) Reference JP 63-131942 (JP, A) JP 56-110859 (JP, A)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】運転能力を任意に変更可能な圧縮機、凝縮
器、減圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成し、
被調和室の室温と設定温度との差に基づいて前記圧縮機
の運転能力を変えて被調和室の空調運転を行うように成
した空気調和機の前記圧縮機の運転能力を制御する際、
被調和室の室温を検出し、この検出値を経験則に基づく
制御規則にてらし合わせるファジイ制御を用いた制御方
式において、前記ファジイ制御は前記室温の検出値に基
づいて前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを求
め、この前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを前
記制御規則に適用して後件部のメンバーシップ関数の重
み付けを行い、この後件部のメンバーシップ関数の重み
付けの大きさに応じて制御出力を得るように成すと共
に、空気調和機の冷房運転時と暖房運転時とで前件部ま
たは/及び後件部のメンバーシップ関数を変えることを
特徴とする空気調和機の制御方式。
1. A refrigeration cycle is constructed using a compressor, a condenser, a decompression device, and an evaporator whose operation capacity can be arbitrarily changed.
When controlling the operating capacity of the compressor of the air conditioner configured to perform the air conditioning operation of the controlled room by changing the operating capacity of the compressor based on the difference between the room temperature and the set temperature of the controlled room,
In the control method using the fuzzy control, which detects the room temperature of the room to be conditioned, and applies the detected value to the control rule based on the empirical rule, the fuzzy control is based on the detected value of the room temperature and the membership function of the antecedent part. Of the membership function of the antecedent part is applied to the control rule to weight the membership function of the antecedent part, and the weighting degree of the membership function of the antecedent part is calculated. The control function of the air conditioner is characterized in that the membership function of the antecedent part and / or the consequent part is changed during the cooling operation and the heating operation of the air conditioner. method.
【請求項2】空気調和機が冷房運転の時は前件部または
/及び後件部のメンバーシップ関数のいくつかを前記制
御出力がマイナスされる方向にずらしてなることを特徴
とする特許請求項第1項に記載の空気調和機の制御方
式。
2. When the air conditioner is in a cooling operation, some of the membership functions of the antecedent part and / or the consequent part are shifted in a direction in which the control output is decreased. The control system for the air conditioner according to item 1.
【請求項3】空気調和機が冷房運転の時は前件部または
/及び後件部のメンバーシップ関数のいくつかの形を暖
房運転時の前件部または/及び後件部のメンバーシップ
関数の形から前記制御出力がマイナスされる方向に変え
てなることを特徴とする特許請求項第1項に記載の空気
調和機の制御方式。
3. The membership function of the antecedent part and / or the consequent part during the heating operation when some forms of the membership function of the antecedent part and / or the consequent part are used when the air conditioner is in the cooling operation. The control method of the air conditioner according to claim 1, wherein the control output is changed in the direction in which the control output is decreased.
【請求項4】運転能力を任意に変更可能な圧縮機、凝縮
器、減圧装置、蒸発器を用いて冷凍サイクルを構成し、
被調和室の室温と設定温度との差に基づいて前記圧縮機
の運転能力を変えて被調和室の空調運転を行うように成
した空気調和機の前記圧縮機の運転能力を制御する際、
被調和室の室温を検出し、この検出値を経験則に基づく
制御規則にてらし合わせるファジイ制御を用いた制御方
式において、前記ファジイ制御は前記室温の検出値に基
づいて前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを求
め、この前件部のメンバーシップ関数の成立度合いを前
記制御規則に適用して後件部のメンバーシップ関数の重
み付けを行い、この後件部のメンバーシップ関数の重み
付けの大きさに応じて制御出力を得るように成すと共
に、空気調和機の冷房運転時と暖房運転時とで前記制御
規則の一部を変えてなることを特徴とする空気調和機の
制御方式。
4. A refrigeration cycle is configured by using a compressor, a condenser, a pressure reducing device, and an evaporator whose operation capacity can be arbitrarily changed,
When controlling the operating capacity of the compressor of the air conditioner configured to perform the air conditioning operation of the controlled room by changing the operating capacity of the compressor based on the difference between the room temperature and the set temperature of the controlled room,
In the control method using the fuzzy control, which detects the room temperature of the room to be conditioned, and applies the detected value to the control rule based on the empirical rule, the fuzzy control is based on the detected value of the room temperature and the membership function of the antecedent part. Of the membership function of the antecedent part is applied to the control rule to weight the membership function of the antecedent part, and the weighting degree of the membership function of the antecedent part is calculated. A control method for an air conditioner, characterized in that a part of the control rule is changed during cooling operation and heating operation of the air conditioner.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS56110859A (en) * 1980-02-04 1981-09-02 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Air conditioner
JPS63131942A (en) * 1986-11-21 1988-06-03 Sharp Corp Control system of air-conditioning machine

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