基于DSP的地源热泵中央空调控制器设计与实现

摘  要： 为了提高地源热泵中央空调控制器电路设计的合理性和变频控制的实时性，使空调系统运行稳定性更高、节能效果更明显，设计以TMS320LF2407为主控芯片的空调系统控制器。控制器采用优化的电源电路方案、可靠的外围电路信号处理方式、节能效果良好的组合模糊PID算法、控制量稳定的控制策略。硬件测试与软件仿真结果表明，该控制器电源信号完整性符合电路设计要求，电路运行稳定可靠，软件算法实时跟踪效果良好。
关键词： 地源热泵；实时控制；组合模糊PID；TMS320LF2407
       随着地源热泵空调的普及，控制系统的稳定性和节能方面的要求越来越重要，进一步优化地源热泵中央空调控制器的电路设计的可靠性和节能效果成为人们研究的新方向。目前，大多数地源热泵空调控制器的主控芯片采用单片机，不但电路设计可靠性差、数据计算能力差，而且输出采用查表结果，使机组只能运行在预订的控制量上，节能效果不理想。本文控制系统的开发是通过优化算法实现控制量实时计算、微调功能，对提高地源热泵空调系统的节能效果、空调控制电路设计的稳定性等具有重要意义和作用[1]。
1 控制器总体设计
     基于TMS320LF2407的地源热泵空调控制器的硬件部分主要由主控电路、RS485通信接口电路、RS232接口电路、风机控制接口电路、显示模块、温度采集电路、JATG电路、Flash模块、键盘电路模块以及电源电路模块等组成。软件部分结合模糊PID算法[2]与积分分离算法，引入模糊控制算法实时调节KP、KI、KD参数，可以有效地改进单纯PID算法无法精确控制传递函数、控制不精确以及有干扰的控制系统；引入PD控制分支可以有效地改善模糊PID控制在误差e较大时，由于积分项的作用容易产生过大超调的缺点。
     本控制器通过温度采集电路供回水温度、室内实际温度、设定温度等信息，通过组合模糊PID算法计算，输出频率值，并