本發明屬于空氣調節技術領域，具體地說，是涉及空調的調節，更具體地說，是涉及控制空調電子膨脹閥的方法。
背景技術：
電子膨脹閥作為一種新型的控制元件，廣泛應用在空調冷媒循環系統中。通過對電子膨脹閥的開度進行調節，調節系統中的冷媒循環量，能夠滿足空調運行性能要求。因此，如何對電子膨脹閥進行有效控制，是衡量空調系統能效比的關鍵。
現有技術中，可以采用PID算法對電子膨脹閥的開度進行控制。具體來說，是以壓縮機的實際排氣溫度與目標排氣溫度的差值作為偏差，基于該偏差進行PID運算，實現對電子膨脹閥開度的調節控制，且可使閥的控制更加迅速，對外界變化的跟隨性提高。但是，現有PID調閥控制中，PID參數值固定不變，使得閥開度的調節不能適應不同類型的空調及不同運行工況的變化，閥開度調節不夠精確，難以達到理想的空調冷媒循環系統的能效比。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種控制空調電子膨脹閥的方法，達到對電子膨脹閥開度的精確、穩定調節及提高空調冷媒循環系統的能效比的技術目的。
為實現上述發明目的，本發明采用下述技術方案予以實現：
一種控制空調電子膨脹閥的方法，所述方法包括：
壓縮機啟動運行后，獲取壓縮機的實時運行頻率、實時排氣溫度及實時室外環境溫度，將所述實時運行頻率與第一設定頻率作比較；
若所述實時運行頻率不小于所述第一設定頻率，根據第一設定規則獲取PID算法的積分系數；若所述實時運行頻率小于所述第一設定頻率，執行下述的處理過程：
制冷運行工況下，將所述實時室外環境溫度與第一設定外環溫作比較，若所述實時室外環境溫度小于所述第一設定外環溫，根據第一設定基礎積分系數和第二設定規則獲取PID算法的積分系數；若所述實時室外環境溫度不小于所述第一設定外環溫，根據第二設定基礎積分系數和所述第二設定規則獲取PID算法的積分；根據所述第一設定規則獲取的PID算法的積分系數不小于根據所述第二設定規則獲取的PID算法的積分系數，所述第一設定基礎積分系數大于所述第二設定基礎積分系數；
制熱運行工況下，將所述實時室外環境溫度與第二設定外環溫作比較，若所述實時室外環境溫度大于所述第二設定外環溫，根據第三設定基礎積分系數和第三設定規則獲取PID算法的積分系數；若所述實時室外環境溫度不大于所述第二設定外環溫，根據第四設定基礎積分系數和所述第三設定規則獲取PID算法的積分系數；根據所述第一設定規則獲取的PID算法的積分系數不小于根據所述第三設定規則獲取的PID算法的積分系數，所述第三設定基礎積分系數大于所述第四設定基礎積分系數；
然后，以所述實時排氣溫度與設定分段目標排氣溫度或設定最終目標排氣溫度的差值作為偏差，基于所述偏差對電子膨脹閥的開度進行PID控制；所述分段目標排氣溫度為一個或多個，每個所述分段目標排氣溫度均小于所述設定最終目標排氣溫度；所述PID控制中PID算法的積分系數為根據所述第一設定規則或所述第二設定規則或所述第三設定規則獲取的積分系數。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是：采用本發明的方法對電子膨脹閥進行PID調節控制時，在壓縮機低頻運行階段，選用較小的積分系數作為PID算法的積分系數，使得低頻運行過程中調閥時的調節值較小，減少排氣溫度的波動及閥開度調節的波動；而在壓縮機非低頻運行階段，選用較大的積分系數作為PID算法的積分系數，使得非低頻運行過程中調節值較大，調閥速度快。從而，在整個壓縮機運行過程中，電子膨脹閥開度調節精確、穩定，有利于空調冷媒循環系統能效比的提升。并且，在壓縮機低頻運行階段，根據室外環境溫度的不同采用不同的積分系數，能夠減少外環溫惡劣條件下引起的壓縮機排氣波動及閥開度調節的波動。而且，由于綜合考慮了壓縮機自身運行參數與外界環境工況，增加了本調閥方法對不同機型的空調器、不同運行工況下的普遍適用性。此外，通過設置小于最終目標排氣溫度的分段目標排氣溫度，分段實現排氣溫度穩定到最終目標排氣溫度，能夠減小PID調節的超調和振蕩，縮短穩定到最終目標排氣溫度的時間。
結合附圖閱讀本發明的具體實施方式后，本發明的其他特點和優點將變得更加清楚。
附圖說明
圖1是本發明控制空調電子膨脹閥的方法一個實施例的流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將結合附圖和實施例，對本發明作進一步詳細說明。
請參見圖1，該圖所示為本發明控制空調電子膨脹閥的方法一個實施例的流程圖，具體來說，是對空調冷媒循環系統中的電子膨脹閥開度進行調節的一個實施例的流程圖。
如圖1所示，該實施例實現電子膨脹閥控制的方法包括如下步驟：
步驟11：壓縮機啟動運行后，獲取壓縮機的實時運行頻率、實時排氣溫度及實時室外環境溫度，將實時運行頻率與第一設定頻率作比較。
該步驟中，壓縮機的實時運行頻率是指壓縮機啟動后、按照設定采樣頻率所采集的壓縮機的實時運行頻率。由于壓縮機的運行頻率是由空調電腦板上的控制器來控制的，因此，控制器能夠方便地獲取壓縮機運行時的實時運行頻率。實時排氣溫度是指壓縮機啟動后、按照設定采樣頻率所采集的壓縮機的實時排氣溫度，可以通過在壓縮機排氣口設置溫度傳感器來檢測，并通過控制器獲取實時排氣溫度。實時室外環境溫度是按照設定采樣頻率所采集的壓縮機所處室外環境的溫度，可以通過在室外機上設置的溫度傳感器來檢測，并通過空調控制器來獲取。
獲取到實時運行頻率之后，將其與第一設定頻率作比較，比較兩者的大小。其中，第一設定頻率是預先設置并存儲到空調器控制器內的一個頻率值，并可通過授權被修改，是用來反映壓縮機低頻運行與非低頻運行的一個界限頻率。優選的，第一設定頻率為30-40Hz，并隨空調器制冷量的不同及制冷或制熱工況而變化。一般的，空調制冷量越大，第一設定頻率越小，反之亦然。
步驟12：判斷實時運行頻率是否不小于第一設定頻率。若是，執行步驟13；若為否，執行步驟14。
步驟13：如果步驟12判定實時運行頻率不小于第一設定頻率，判定壓縮機非低頻運行，則根據第一設定規則獲取PID算法的積分系數。然后，執行步驟15。
步驟14：如果步驟12判定實時運行頻率小于第一設定頻率，判定壓縮機低頻運行。若空調運行制冷工況，根據實時室外環境溫度與第一設定外環溫的大小關系和第二設定規則獲取PID算法的積分系數；若空調運行制熱工況，根據實時室外環境溫度與第一設定外環溫的大小關系和第三設定規則獲取PID算法的積分系數。然后，執行步驟15。
具體來說，如果壓縮機低頻運行下空調運行制冷工況，將實時室外環境溫度與第一設定外環溫作比較，若實時室外環境溫度小于第一設定外環溫，根據第一設定基礎積分系數和第二設定規則獲取PID算法的積分系數；若實時室外環境溫度不小于第一設定外環溫，根據第二設定基礎積分系數和第二設定規則獲取PID算法的積分。其中，第一設定外環溫是預先設定并存儲的一個室外環境溫度值，可以通過授權而被修改，是反映制冷工況下室外環境溫度為高溫或非高溫的一個界限溫度值，例如，第一設定外環溫為38℃。第一設定基礎積分系數、第二設定基礎積分系數及第二設定規則也均是已知的、預先存儲在空調控制器內，也均可以通過授權而被修改。
而且，步驟13中根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數不小于步驟14中根據第二設定規則獲取的PID算法的積分系數，而第一設定基礎積分系數大于第二設定基礎積分系數。也即，不管實時室外環境溫度是否小于第一設定外環溫，在壓縮機高頻運行狀態下、根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數均不小于在壓縮機低頻運行狀態下、根據第二設定規則獲取的PID算法的積分系數。而在壓縮機低頻運行狀態下，如果室外環境溫度小于第一設定外環溫，表明外界工況為非高溫，在此情況下，用來計算PID算法的積分系數的第一設定基礎積分系數大于室外環境不小于第一設定外環溫的高溫外界工況下用來計算PID算法的積分系數的第二設定基礎積分系數。
而如果壓縮機低頻運行下空調運行制熱工況，將實時室外環境溫度與第二設定外環溫作比較，若實時室外環境溫度大于第二設定外環溫，根據第三設定基礎積分系數和第三設定規則獲取PID算法的積分系數；若實時室外環境溫度不大于第二設定外環溫，根據第四設定基礎積分系數和第三設定規則獲取PID算法的積分系數。其中，第二設定外環溫是預先設定并存儲的一個室外環境溫度值，可以通過授權而被修改，是反映制熱工況下室外環境溫度為低溫或非低溫的一個界限溫度值，例如，第二設定外環溫為10℃。第二設定規則同上，而第三設定基礎積分系數和第四設定基礎積分系數也均是已知的、預先存儲在空調控制器內，也均可以通過授權而被修改。
而且，步驟13中根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數不小于步驟14中根據第三設定規則獲取的PID算法的積分系數，而第三設定基礎積分系數大于第四設定基礎積分系數。也即，不管實時室外環境溫度是否大于第二設定外環溫，在壓縮機高頻運行狀態下、根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數均不小于在壓縮機低頻運行狀態下、根據第三設定規則獲取的PID算法的積分系數。而在壓縮機低頻運行狀態下，如果室外環境溫度大于第二設定外環溫，表明外界工況為非低溫，在此情況下，用來計算PID算法的積分系數的第三設定基礎積分系數大于室外環境小于第二設定外環溫的低溫外界工況下用來計算PID算法的積分系數的第四設定基礎積分系數。
步驟15：以實時排氣溫度與設定目標排氣溫度的差值作為偏差，基于偏差對電子膨脹閥的開度進行PID控制。
該步驟15由步驟13或步驟14轉來，也即，在步驟13根據第一設定規則或步驟14根據第二設定規則或第三設定規則獲取了與實時運行頻率相對應的PID算法的積分系數之后，基于所獲取的積分系數對PID算法中的積分系數賦值，然后執行PID調閥的過程。
PID調閥的過程具體為：計算步驟11中所獲取的實時排氣溫度與設定目標排氣溫度的差值作為偏差，將該偏差作為PID控制中的偏差，并基于步驟13或步驟14獲取的積分系數作為參數，執行PID控制，實現對電子膨脹閥開度的PID控制過程。其中，設定目標排氣溫度是指期望達到的排氣溫度，而且，設定目標排氣溫度包括設定分段目標排氣溫度和設定最終目標排氣溫度。設定最終目標排氣溫度是最終要達到的一個排氣溫度，而設定分段目標排氣溫度可以為一個，也可為多個，每個設定分段目標排氣溫度均小于設定最終目標排氣溫度。設置設定分段目標排氣溫度的目的是將PID調節的目標進行分階段處理，縮短每個處理過程中實時排氣溫度與目標排氣溫度的差值，也即偏差，減小PID調節的超調和振蕩，縮短穩定到最終目標排氣溫度的時間。對于所有的設定目標排氣溫度，可以預先設定，也可以實時確定。例如，根據冷媒流量實時確定，或者，根據壓縮機運行頻率來確定，或者，根據室外環境溫度來確定。
采用上述方法對電子膨脹閥進行PID調節控制時，在壓縮機實時運行頻率小于第一設定頻率的低頻運行階段，選用較小的積分系數作為PID算法的積分系數，使得低頻運行過程中調閥時的調節值較小，減少排氣溫度的波動及閥開度調節的波動。而在壓縮機實時運行頻率不小于第一設定頻率的非低頻運行階段，選用較大的積分系數作為PID算法的積分系數，使得非低頻運行過程中調節值較大，調閥速度快。從而，在整個壓縮機運行過程中，電子膨脹閥開度調節精確、穩定，有利于空調冷媒循環系統能效比的提升。并且，在壓縮機低頻運行階段，根據室外環境溫度的不同采用不同的積分系數，能夠減少外環溫惡劣條件下引起的壓縮機排氣波動及閥開度調節的波動。而且，由于綜合考慮了壓縮機自身運行參數與外界環境工況，增加了本調閥方法對不同機型的空調器、不同運行工況下的普遍適用性。此外，通過設置小于最終目標排氣溫度的分段目標排氣溫度，分段實現排氣溫度穩定到最終目標排氣溫度，能夠減小PID調節的超調和振蕩，縮短穩定到最終目標排氣溫度的時間。
作為優選的實施方式，步驟13中的第一設定規則為：積分系數為第五設定積分系數。而且，根據第一設定規則獲取PID算法的積分系數具體為：將PID算法的積分系數賦值為第五設定積分系數。也即，在壓縮機實時運行頻率不小于第一設定頻率的情況下，PID算法的積分系數為一固定值。如此設計，能以簡單的處理方式獲得較佳的調節效果。
在通過步驟13獲取到積分系數之后，對于步驟15中PID算法中的微分系數的賦值，不作具體限定，可以為固定值。而對于PID算法中的比例系數的賦值，優選根據獲取的積分系數來確定。為使得閥開度的調節更加穩定，作為優選的實施方式，在步驟13根據第一設定規則獲取PID算法的積分系數之后，還包括：根據積分系數與比例系數的第一對應關系獲取與根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數對應的比例系數。此情況下，步驟15中，PID控制中PID算法的比例系數為根據該積分系數與比例系數的第一對應關系獲取的、與步驟13根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數所對應的比例系數。更優選的，在積分系數為第五設定積分系數時，比例系數為第一設定比例系數，也為一固定值。
而步驟14中，在制冷工況下采用的第二設定規則優選包括：
在實時室外環境溫度小于第一設定外環溫、且實時運行頻率小于第二設定頻率時，積分系數為第一設定基礎積分系數；
在實時室外環境溫度小于第一設定外環溫、且實時運行頻率不小于第二設定頻率時，積分系數ki滿足ki=（f-第二設定頻率）*2+第一設定基礎積分系數；
在實時室外環境溫度不小于第一設定外環溫、且實時運行頻率小于第二設定頻率時，積分系數為第二設定基礎積分系數；
在實時室外環境溫度不小于第一設定外環溫、且實時運行頻率不小于第二設定頻率時，積分系數ki滿足ki=（f-第二設定頻率）*2+第二設定基礎積分系數；
其中，第二設定頻率小于第一設定頻率，f為實時運行頻率。
在制冷工況下，通過設置小于第一設定頻率的第二設定頻率作進一步判定，從而形成對壓縮機實時運行頻率進行判斷的、由第一設定頻率與第二設定頻率形成的頻率緩沖區，在該緩沖區內采用具有[ki=（f-第二設定頻率）*2+第一設定基礎積分系數]或[ki=（f-第二設定頻率）*2+第二設定基礎積分系數]的線性公式獲取積分系數，避免因積分系數從低頻運行階段到非低頻運行階段的突變而引起的電子膨脹閥開度調節的波動。
而且，如前所描述，步驟13中根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數不小于步驟14中根據第二設定規則獲取的PID算法的積分系數，因此，第一設定基礎積分系數和第二設定基礎積分系數均小于第五設定積分系數，且根據公式[ki=（f-第二設定頻率）*2+第一設定基礎積分系數]或公式[ki=（f-第二設定頻率）*2+第二設定基礎積分系數]確定出的積分系數的最大值為第五設定積分系數，而不能大于第五設定積分系數。譬如，若根據上述公式計算出的積分系數ki小于第五設定積分系數，則ki取值為根據公式計算的值；而若根據上述公式計算出的積分系數ki不小于第五設定積分系數，則ki取值為第五設定積分系數。
在制冷工況下通過步驟14獲取到積分系數之后，對于步驟15中PID算法中的微分系數的賦值，不作具體限定，可以為固定值。而對于PID算法中的比例系數的賦值，也優選根據獲取的積分系數來確定。為使得閥開度的調節更加穩定，作為優選的實施方式，在步驟14根據第二設定規則獲取PID算法的積分系數之后，還包括：根據積分系數與比例系數的第二對應關系獲取與根據第二設定規則獲取的PID算法的積分系數對應的比例系數。此情況下，步驟15中，PID控制中PID算法的比例系數為根據積分系數與比例系數的第二對應關系獲取的、與步驟14根據第二設定規則獲取的PID算法的積分系數對應的比例系數。更優選的，第二對應關系為：若積分系數不小于第六設定積分系數，比例系數為第二設定比例系數；若積分系數小于第六設定積分系數，比例系數為第三設定比例系數。其中，第二設定比例系數大于第三設定比例系數。
在步驟14中，在制熱工況下采用的第三設定規則優選包括：
在實時室外環境溫度大于第二設定外環溫、且實時運行頻率小于第二設定頻率時，積分系數為第三設定基礎積分系數；
在實時室外環境溫度大于第二設定外環溫、且實時運行頻率不小于第二設定頻率時，積分系數ki滿足ki=（f-第二設定頻率）*1+第三設定基礎積分系數；
在實時室外環境溫度不大于第二設定外環溫、且實時運行頻率小于第二設定頻率時，積分系數為第四設定基礎積分系數；
在實時室外環境溫度不大于第二設定外環溫、且實時運行頻率不小于第二設定頻率時，積分系數ki滿足ki=（f-第二設定頻率）*1+第四設定基礎積分系數；
其中，第二設定頻率和第一設定頻率與上述相同，f為所述實時運行頻率。
同樣的，在制熱工況下，通過設置小于第一設定頻率的第二設定頻率作進一步判定，從而形成對壓縮機實時運行頻率進行判斷的、由第一設定頻率與第二設定頻率形成的頻率緩沖區，在該緩沖區內采用具有[ki=（f-第二設定頻率）*1+第三設定基礎積分系數]或[ki=（f-第二設定頻率）*1+第四設定基礎積分系數]的線性公式獲取積分系數，避免因積分系數從低頻運行階段到非低頻運行階段的突變而引起的電子膨脹閥開度調節的波動。
而且，如前所描述，步驟14中根據第一設定規則獲取的PID算法的積分系數不小于步驟14中根據第三設定規則獲取的PID算法的積分系數，因此，第三設定基礎積分系數和第四設定基礎積分系數均小于第五設定積分系數，且根據公式[ki=（f-第二設定頻率）*1+第三設定基礎積分系數]或公式[ki=（f-第二設定頻率）*1+第四設定基礎積分系數]確定出的積分系數的最大值為第五設定積分系數，而不能大于第五設定積分系數。譬如，若根據上述公式計算出的積分系數ki小于第五設定積分系數，則ki取值為根據公式計算的值；而若根據上述公式計算出的積分系數ki不小于第五設定積分系數，則ki取值為第五設定積分系數。
在制熱工況下通過步驟14獲取到積分系數之后，對于步驟15中PID算法中的微分系數的賦值，不作具體限定，可以為固定值。而對于PID算法中的比例系數的賦值，也優選根據獲取的積分系數來確定。為使得閥開度的調節更加穩定，作為優選的實施方式，在步驟14根據第三設定規則獲取PID算法的積分系數之后，還包括：根據積分系數與比例系數的第三對應關系獲取與根據第三設定規則獲取的PID算法的積分系數對應的比例系數。在此情況下，步驟15中，PID控制中PID算法的比例系數為根據該積分系數與比例系數的第三對應關系獲取的、與步驟14根據第三設定規則獲取的PID算法的積分系數對應的比例系數。更優選的，第三對應關系為：若積分系數不小于第七設定積分系數，比例系數為第四設定比例系數；若積分系數小于第七設定積分系數，比例系數為第五設定比例系數。其中，第四設定比例系數大于第五設定比例系數。
在上述各優選實施方式的描述中，與第一設定基礎積分系數、第二設定基礎積分系數、第三設定基礎積分系數及第四設定基礎積分系數類似，第二設定頻率、第五設定積分系數、第六設定積分系數、第七設定積分系數、第一對應關系、第二對應關系、第三對應關系、第一設定比例系數、第二設定比例系數、第三設定比例系數、第四設定比例系數及第五設定比例系數，也均是已知的、預先存儲在空調控制器內，也均可以通過授權而被修改。對于各設定值，優選值為：第二設定頻率為25Hz，第一設定基礎積分系數為6，第二設定基礎積分系數為3，第三設定基礎積分系數為6，第四設定基礎積分系數為3，第五設定積分系數為12，第六設定積分系數為6，第七設定基礎積分系數為6，第一設定比例系數為200，第二設定比例系數為200，第三設定比例系數為100，第四設定比例系數為200，第五設定比例系數為100。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的普通技術人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明所要求保護的技術方案的精神和范圍。