基于GSM的中央空調(diào)末端控制器研究

　　tty_writecmd(″at″，strlen(″at″))；
　　tty_writecmd(″at″，strlen(″at″))；
　　tty_write(″at+cmgs=″，strlen(″at+cmgs=″))；

　　count=strlen(msgr)/2+14；//計(jì)算短信長(zhǎng)度

　　sum[0]=(char)(count/10+48)；
　　sum[1]=(char)(count%10+48)；//將短信長(zhǎng)度
　　　　　　　　　　　　　　　　//解碼為16進(jìn)制

　　tty_writecmd(sum，2)；
　　tty_write(head，strlen(head))；
　　tty_write(number，strlen(number))；
　　tty_write(headmsg，strlen(headmsg))；//發(fā)送短信頭
　　tty_write(msgr，strlen(msgr))；//發(fā)送短信正文

　　tty_write(ctl，1)；
　　tty_write(″r″，strlen(″r″))；//發(fā)送短信結(jié)束代碼
　　usleep(300000)；//進(jìn)程休眠
　　printf(″Message sent.n″)；
}
　　上述函數(shù)封裝了PDU模式發(fā)送短消息的頭信息和正文字符長(zhǎng)度等，參數(shù)僅為目的手機(jī)號(hào)碼的PDU編碼和短消息正文的UCS2編碼。這樣做避免了大量的重復(fù)代碼，也提高了程序的運(yùn)行效率。
1.3 增量式PID控制策略
　　PID是一種線性控制器，它根據(jù)給定值r(t)與實(shí)際輸出y(t)構(gòu)成控制偏差：
　

　　式中：K_P為比例系數(shù)；T_I為積分時(shí)間常數(shù)；T_D為微分時(shí)間常數(shù)。
　　由于計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)字量，控制器的驅(qū)動(dòng)對(duì)象是風(fēng)閥執(zhí)行器，所以控制系統(tǒng)中使用的控制策略是數(shù)字增量式PID。
　　u(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)
　　以下是增量式PID控制策略的實(shí)現(xiàn)函數(shù)：
double PID(double feedback)
{
　　double Err，pErr，dErr，dU；
　　Err=Command-feedback；//當(dāng)前誤差
　　pErr=Err-ppreErr；//比例項(xiàng)增量式誤差
　　dErr=Err-2*preErr+pre2Err；//微分項(xiàng)增量式誤差
　　dU=Proportion*pErr+pDerivative*dErr+ Integral*Err；
//控制量增量
　　pre2Err=preErr；
　　preErr=Err；
　　return dU；
}
2 實(shí)驗(yàn)
　　本實(shí)驗(yàn)對(duì)象以1.3噸的中央空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)物模型為例，該系統(tǒng)可以模擬中央空調(diào)多種運(yùn)行模式，并可以通過(guò)對(duì)執(zhí)行風(fēng)閥輸入模擬信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)閥的具體開度，以此來(lái)調(diào)整送入房間的送風(fēng)量，達(dá)到控制模擬房間制冷量的目的。本實(shí)驗(yàn)對(duì)象有2個(gè)模擬房間，其中末端裝置的驅(qū)動(dòng)閥為TANG TECH TM04～24，溫濕度傳感器為VECTOR ADS-H1T1。嵌入式控制器的D/A輸出的0～4.096 V信號(hào)經(jīng)放大至0～10 V后，直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)閥驅(qū)動(dòng)器。模擬房間的的溫濕度傳感器輸出范圍為1～5 V，直接輸入處理器內(nèi)部A/D的AIN[0]腳。
　　系統(tǒng)提供了兩種用戶短消息內(nèi)容的識(shí)別，分別是“設(shè)定溫度XX”和“查詢狀態(tài)”。如用戶發(fā)送“查詢狀態(tài)”，而當(dāng)前室內(nèi)狀態(tài)為23℃，則系統(tǒng)自動(dòng)向用戶返回短消息“溫度：23；狀態(tài)：正?！?。如果室內(nèi)是異常溫度，則系統(tǒng)發(fā)送短消息自動(dòng)報(bào)警“溫度60；狀態(tài)警告”。如果用戶發(fā)送“設(shè)定溫度23”，則系統(tǒng)將當(dāng)前室內(nèi)設(shè)定溫度改為23℃，并回復(fù)“已設(shè)定溫度23”。此時(shí)本地的控制器以PID進(jìn)行溫度控制。
　　為了使用戶可以方便關(guān)閉室內(nèi)控制器，而又不需要增加其他的短消息內(nèi)容，本文設(shè)置了最高溫度限制50℃。當(dāng)用戶發(fā)送“設(shè)定溫度”大于49℃時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為用戶要求關(guān)閉控制器，繼而把溫度設(shè)定點(diǎn)改為OFF，風(fēng)閥完全關(guān)閉，同時(shí)返回短消息“已關(guān)閉”。采用這種方法，既保證了系統(tǒng)有關(guān)閉風(fēng)閥的功能，又不需要添加新的短消息命令?？刂破麝P(guān)閉后，如果用戶再次發(fā)送短消息設(shè)置室內(nèi)溫度為正常范圍內(nèi)的溫度，則控制器重新開啟。
　　短消息命令詳情見表1。

　　為了測(cè)試系統(tǒng)節(jié)能實(shí)際效果，在室外溫度9℃的條件下開啟2個(gè)模擬房間的末端控制器，并設(shè)置預(yù)期室內(nèi)溫度23℃。假定2個(gè)房間中，模擬房間一8：00有人，模擬房間二9：00開始有人；通過(guò)計(jì)算表明，9：00開啟模擬房間二的室內(nèi)控制器要比8：00同時(shí)開啟2個(gè)模擬房間的室內(nèi)控制器節(jié)約全天所耗能量的7%左右。
　　本文實(shí)現(xiàn)了GSM遠(yuǎn)程控制方法，通過(guò)手機(jī)短信方式，對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)末端裝置進(jìn)行控制及對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，系統(tǒng)可以方便、靈活、快捷、按需調(diào)節(jié)房間的溫度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。并且，系統(tǒng)可擴(kuò)充性強(qiáng)，在軟件升級(jí)后還可實(shí)現(xiàn)如末端能量計(jì)量等更多功能。