变频空调控制器中的单片机应用技术

变频空调控制器中的单片机应用技术

作者：姜书汉

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1.学位论文曹勇智能变频空调控制器的研究2001

该课题研究新型的智能变频空调控制器,它以模糊控制和PWM脉宽调制技术为理论基础,以专用SPWM波微处理器80C196MC、IPM智能功率模块和新型的数字化温度传感器为物理核心,并拥有完整的保护机能和故障自诊断功能.该文分析了模糊控制器的基本结构、原理及设计方法,根据建立模糊控制规则的基本思想及实际运行经验,确定了较为合理的模糊控制规则,采用Mamdani模糊运算方法得出不同情况下室外变频压缩机制供电频率.该文对单片机控制核心80C196MC作了重点研究,利用该处理器实现了空调器的多种功能.在空调器室外机组控制系统中重点研究了SPWM波形生成原理及面积等效算法,给出开关导通时间公式,并根据此公式相应计算出模糊控制器输出频率下的计数时间及计数器比较寄存器值.

2.期刊论文余仕求.YU Shi-qiu交流变频空调控制器室外单元电路设计-长江大学学报（自然科学版）2004,1(2) 根据交流变频空调的结构特点,应用三相正弦脉宽调制(SPWM)变频调速原理,提出了交流变频空调变频器的设计要点,给出了控制器室外单元电路的设计方法.应用该设计方案,实际运行良好.

3.期刊论文宋海龙.于泳.张东来.徐殿国单片机在智能变频空调控制器中的应用-微型机与应用2001,20(10)

利用Fijitsu单片机作为变频空调控制器核心部件的硬件方案,给出了程序的流程框图.

4.会议论文王斌模块化直流全兼容空调控制器应用研究2003

直流变频空调因其高效低噪,舒适节能成为高科技空调的代表,为空调未来的发展方向。我们根据市场的需要对直流变频空调控制器的模块化与兼容性进行了研究,主要内容包括:直流变频空调控制器的模块化原则、模块的功能分配及兼容性设计;直流压缩机的逆变驱动;系统的抗干扰设计;室内与室外控制器的通讯。

5.期刊论文刘春玲.曹勇.王艳秋一种高性能的变频空调控制器-辽宁工学院学报(自然科学版)2004,24(2)

分析了变频空调的控制原理及控制核心Intel8XC196MC,利用其丰富的控制功能具体实现了变频空调的室内机组和室外机组,使其拥有完整的保护和故障自诊断功能,同时给出了SPWM算法和波形.

6.学位论文刘晶新型智能变频空调控制器的研究2005

随着生活水平的提高，人们对生活环境及其质量的要求日益提高，空调器近年来已经成为消费热点。传统的定频空调有舒适度差，不节能，对电网冲击大等弊病，变频空调器恰恰可以避免这些缺点，成为空调器发展的方向。国内变频空调器则是刚刚发展起来，技术还不成熟。本文对变频空调器的控制器的软硬件进行了研究和探讨，设计出了一套变频空调控制器。 尽管国外的家用电器领域已经普遍使用了模糊控制策略，但是目前在国内家用电器行列中还很少应用此控制策略。由于空调器系统是一个多干扰、参数强耦合、工况多变化、惯性大的非线性系统，难于建立实用的控制模型，传统的PID控制很难解决这样的问题。本文针对这一控制对象，设计出了利用单片机容易实现的模糊控制器，实现了智能控制，达到了实用的要求，获得了很好的效果。 电和磁是相互关联的。每一台电子设备都不可避免电磁兼容问题。因此，为了使电子设备可靠运行，必须研究电磁兼容技术。电磁兼容性能已经成为衡量家用电器产品质量的重要指标。为了提高电子设备的电磁兼容能力，必须从开始设计时就给予电磁兼容性以足够的重视。本文在硬件选择、印刷电路板等各方面进行了设计，使电磁兼容性达到了设计要求。 硬件电路的可靠是很重要的，也是空调控制器的一大难点。本文对变频器硬件的方案进行了比较、选择，同时采用了电压空间矢量PWM控制方式，并推导出其开关波形，在压缩机上实现了这种控制方式。由于在变频器工作过程中，必须保证恒压频比控制，因此变频器必须带有高精度的电压检测电路，本文利用简单的芯片实现了对直流母线电压的精确检测。开关电源在整个电路中担任控制电源的作用，其输出电压的稳定性直接影响着单片机工作的可靠性。本文总结了电流控制型开关电源较传统的电压控制型开关电源的优点，并设计了可靠的电流控制型开关电源。 目前国外有许多大的公司都生产专用于空调的单片机，这种单片机的使用使得空调控制器外围电路变得简单，同时也把主要工作放在了软件的编制上。为获得良好的控制性能，本文对内、外机资源进行了合理的分配，并根据内、外机需要实现的功能给出了主要部分也是难点部分的软件流程框图，通过试验验证了其实用性和可靠性。

7.学位论文单翌阳基于新型模糊控制器的变频空调控制器的研究2002

该文作者结合当今世界上变频空调领域的先进技术,设计出一套新型的智能变频空调控制器,系统经标准测试,各项技术性能基本合格,证明所设计的变频空调控制器具有一定的推广价值.模糊控制技术近年来在空调控制方面已有一定的应用,作为其核心部分的模糊控制规则根据专家经验事先确定,控制过程中多数不可调整,其缺点是控制过程中易出现被控参数超调、波动大的问题.该文根据空调系统的工作特性,设计了控制规则可以连续自动进行在线调整的新型模糊控制器,实验证明该控制器不仅结构简单,运算量小,而且还具有响应速度快、超调量小、稳定性好的优点.选用先进的数字信号处理器,电机控制专用DSP芯片,其强大的功能为空调器控制提供了最佳的开发平台.该文以DSP芯片为控制核心,运用电压空间矢量PWM调制方法对压缩机实现连续控制,与传统的SPWM控制相比,前者提高了直流母线电压利用率,降低了谐波含量.智能功率模块IPM的使用,提高了可靠性,改善了系统性能.根据空调系统的控制需要,设计了纹波小,瞬态响应好的开关电源;为避免电网电压波动影响系统的恒压频比控制特性,设计了简洁有效的电压检测电路,其良好的线性度可以确保压缩机的控制性能.软件设计的主体包括内机控制程序、外机控制程序及两者的通讯部分,该文给出了主要程序的流程框图.

8.会议论文邹美娟.杨贵杰.张平化基于SMO的PMSM变频空调控制器研究2008

设计了一种基于滑模观测器(SMO)的永磁同步电动机变频空调驱动控制器。设计了SMO用于电机的角度估算，并推导了其理论模型。使用饱和函数代替传统的开关函数，有效地削弱了滑模变结构控制引起的抖振。采用两段式起动技术，解决了无位置传感器的低速起动问题.最后通过实验验证了所设计的变频空调器控制系统原理上的正确性和可行性。

9.学位论文袁亚丽变频空调控制器智能测试系统的开发研究2004

当前空调器发展的趋势是节能、环保、智能控制.变频空调器以其卓越的节能性、良好的舒适性、高精度的温度控制等优点引起了国内外学术界和制冷行业界的高度重视,同时也迎合了消费者对生活和工作环境舒适性的更高要求.在变频空调器器的研究和开发过程中,变频控制器控制性能的好坏、与空调器配合的情况成为国内空调器厂与控制器厂共同关心的问题.该文在对变频控制器功能深入研究的前提下,针对变频控制器的性能开发出一种集测试、分析、评价等功能于一身的智能测试系统,设计制作了样机,并进行了实验验证.该文首先对变频空调器控制器的控制功能进行了深入研究,并分析了控制器的监测参数、控制参数对空调器性能的影响.在此基础上提出智能测试系统的总体设计思路,并进行可行性分析论证.之后,对智能测试系统具体的软硬件设计提出设计要求和规范,开发了用于模拟空调系统运行的数据库,并通过实验和计算的方法获得测试系统需要的所有数据.最后在电控专业人员的协助下完成了测试系统的初步样机,并通过实验验证了智能测试系统设计思路的可行性.该文开发的智能测试系统对国内变频控制技术的发展和空调器行业发展有着重大的现实意义.由于该测试系统的设想立足于空调行业的实际需要,所以该智能测试系统具有广阔的应用前景.

10.学位论文李晓英移动式空调变频控制系统研究2009

变频空调以其舒适、节能、控温精度高等优越性正在获得越来越广泛的应用，研究高性能的变频空调控制器已经成为一个重要课题。本文所研究的移动式变频空调面向由移动电站供电的通讯局站、石油钻机电控室、军事指挥所等特殊场所，此类应用场合中的变频空调控制系统的研究对于改善作业环境、提高工作效率有着积极意义。 空调压缩机作为变频空调的核心部分，其驱动电机的控制性能好坏决定着整个变频空调系统的性能优劣。本文主要研究移动式空调压缩机驱动电机的变频控制系统主电路及其控制策略。 移动电站属于小容量独立电网，对谐波抑制要求较高。鉴于移动电站的这一特点，本文将PWM整流电路引入到空调变频器中。本文首先从原理上分析了三相三电平电压源型PWM整流器的拓扑结构，深入研究了PWM整流器的