JPH07101121B2 - 空気調和機の制御方式 - Google Patents
空気調和機の制御方式Info
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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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- control
- air conditioner
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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。
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。
（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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
： ： （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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)
Claims (4)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171506A JPH07101121B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 空気調和機の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2171506A JPH07101121B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 空気調和機の制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0460333A JPH0460333A (ja) | 1992-02-26 |
| JPH07101121B2 true JPH07101121B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=15924377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2171506A Expired - Fee Related JPH07101121B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 空気調和機の制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101121B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56110859A (en) * | 1980-02-04 | 1981-09-02 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Air conditioner |
| JPS63131942A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Sharp Corp | 空調機の制御方式 |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP2171506A patent/JPH07101121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460333A (ja) | 1992-02-26 |
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Legal Events
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081101 Year of fee payment: 13 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091101 Year of fee payment: 14 |
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