(57)【要約】【課題】  極値探索制御を使用した過冷却温度最適化を伴う可変冷媒流量システムを提供する。【解決手段】  建物の可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムを提供する。ＶＲＦシステムは、建物を暖房または冷房するのに使用される冷媒を加熱または冷却するように構成された少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを含む。少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、過冷却器と、過冷却器を通る冷媒の流れを制御するように構成されたバイパス膨張弁と、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成するように構成された極値探索コントローラとを含む。極値探索コントローラは、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定し、総電力消費量を極値に至らせる極値探索制御技法を使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成し、過冷却温度セットポイントを使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させるように構成される。【選択図】図８
2020008277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムであって、
前記建物を暖房または冷房するのに使用される冷媒を加熱または冷却するように構成された少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットと、
極値探索コントローラと
を含み、
前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、
過冷却器と、
前記過冷却器を通る前記冷媒の流れを制御するように構成されたバイパス膨張弁と
を含み、
前記極値探索コントローラは、
前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定することと、
前記総電力消費量を極値に至らせる極値探索制御技法を使用して前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成することと、
前記過冷却温度セットポイントを使用して前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させることと
によって前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する前記過冷却温度セットポイントを生成するように構成される、ＶＲＦシステム。
【請求項２】
極値探索制御技法を使用して前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成することは、
励起信号を用いて前記過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることと、
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値から生じた前記総電力消費量を監視することと、
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値に対する前記総電力消費量の勾配を推定することと、
前記過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して前記推定勾配をゼロに至らせることと
を含む、請求項１のＶＲＦシステム。
【請求項３】
前記総電力消費量は、前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに関する圧縮機の電力とファンの電力との組み合わせを含む、請求項１のＶＲＦシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、前記建物内に位置する複数の屋内ＶＲＦユニットに前記冷媒を分配するように構成される、請求項１のＶＲＦシステム。
【請求項５】
前記過冷却温度セットポイントは、前記過冷却器の出口における前記過冷却器内で冷却される前記冷媒の一部のセットポイント温度である、請求項１のＶＲＦシステム。
【請求項６】
前記過冷却温度セットポイントは、前記過冷却器の出口における前記過冷却器内で冷却される前記冷媒の一部の温度と前記過冷却器の出口における前記過冷却器内で冷却される前記冷媒の一部の飽和温度とのセットポイント温度差である、請求項１のＶＲＦシステム。
【請求項７】
前記過冷却器は、
熱交換器を通過するように構成された第１の流路および第２の流路と、
前記第１の流路から分岐して前記第２の流路に冷媒を提供するように構成されたバイパス管と、
前記バイパス管から前記第２の流路内に前記流れを制御するように構成された、前記バイパス管と前記第２の流路との間に位置する前記バイパス膨張弁と
を含む、請求項１のＶＲＦシステム。
【請求項８】
前記過冷却器の前記熱交換器は、前記第１の流路内の前記冷媒の一部から前記第２の流路内の前記冷媒の一部に熱を伝達するように構成される、請求項７のＶＲＦシステム。
【請求項９】
建物の可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムを動作させるための方法であって、
少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定することと、
前記総電力消費量を極値に至らせる極値探索制御技法を使用して前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成することと、
前記過冷却温度セットポイントを使用して前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させることと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記極値探索制御技法を使用して前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する前記過冷却温度セットポイントを生成することは、
励起信号を用いて前記過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることと、
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値から生じた前記総電力消費量を監視することと、
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値に対する前記総電力消費量の勾配を推定することと、
前記過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して前記推定勾配をゼロに至らせることと
を含む、請求項９の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、圧縮機およびファンを含み、
前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの前記総電力消費量を決定することは、屋外ＶＲＦユニットの少なくとも１つに関して前記圧縮機の電力消費量と前記ファンの電力消費量とを組み合わせることを含む、請求項９の方法。
【請求項１２】
冷媒を加熱または冷却するために前記少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させることと、
前記建物内に位置する複数の屋内ＶＲＦに前記冷媒を分配することと
をさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１３】
前記過冷却器の出口における前記過冷却器内で冷却される前記冷媒の一部のセットポイント温度に前記過冷却温度セットポイントを設定することをさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１４】
前記過冷却器の出口における前記過冷却器内で冷却される前記冷媒の一部の温度と前記過冷却器の出口における前記過冷却器内で冷却される前記冷媒の一部の飽和温度とのセットポイント温度差に前記過冷却温度セットポイントを設定することをさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１５】
前記過冷却器は、第１の流路と、第２の流路と、熱交換器と、バイパス管と、バイパス膨張弁とを含み、
前記方法は、
前記第１の流体および前記第２の流路を通して前記熱交換器を通過するように冷媒を導くことと、
前記第２の流路に冷媒を提供するように前記第１の流路から前記バイパス管を分岐させることと、
前記バイパス管から前記第２の流路内に前記流れを制御するように、前記バイパス管と前記第２の流路との間に位置する前記バイパス膨張弁を制御することと
をさらに含む、請求項９の方法。
【請求項１６】
前記第１の流路内の前記冷媒の一部から前記第２の流路内の前記冷媒の一部に熱を伝達することをさらに含む、請求項１５の方法。
【請求項１７】
可変冷媒流量（ＶＲＦ）システム用の極値探索コントローラであって、
前記ＶＲＦシステムに制御信号を提供するように構成された１つ以上のインタフェースと、
処理回路と
を含み、
前記処理回路は、
励起信号を用いて前記過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることと、
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値から生じた総電力消費量を監視することと、
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値に対する前記総電力消費量の勾配を推定することと、
前記過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して前記推定勾配をゼロに至らせることと
によって前記総電力消費量を極値に至らせるように構成される、極値探索コントローラ。
【請求項１８】
励起信号を用いて前記過冷却温度セットポイントの前記現行値に摂動を与えることは、ディザ信号を加えることを含む、請求項１７の極値探索コントローラ。
【請求項１９】
前記過冷却温度セットポイントの前記摂動を与えられた現行値から生じた前記総電力消費量を監視することは、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに関して圧縮機の電力消費量とファンの電力消費量とを組み合わせることを含む、請求項１７の極値探索コントローラ。
【請求項２０】
前記１つ以上のインタフェースはさらに、前記ＶＲＦシステムからデータを受信するように構成される、請求項１７の極値探索コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１８年７月６日に出願された米国特許出願第１６／０２９，２５５号の利益および優先権を主張するものであり、この特許出願の全開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムに関し、より詳細には、ＶＲＦシステムの動作を制御するために極値探索制御（ＥＳＣ）を使用するＶＲＦシステムに関する。ＶＲＦシステムは、建物を暖房または冷房するのに使用され得る。屋外ＶＲＦユニット内で冷媒を加熱または冷却して建物内の屋内ＶＲＦユニットに分配することができる。次いで、再び加熱または冷却されるように、冷媒を屋外ＶＲＦユニットに戻すことができる。
【背景技術】
【０００３】
ＥＳＣは、ある特定の性能指数を最適化するためのシステムの未知のおよび／または時変入力を動的に探索することができる自己最適化制御戦略のクラスである。ＥＳＣは、ディザ信号の使用を通じた勾配探索の力学的実現と見なすことができる。システム入力ｕに対するシステム出力ｙの勾配は、システム動作にわずかに摂動を与え、復調手段を適用することによって得ることができる。システム性能の最適化は、閉ループシステムにおいて負のフィードバックループを使用することによって勾配をゼロに至らせることにより、得ることができる。ＥＳＣは、非モデルベースの制御戦略であり、それは、ＥＳＣにとって、システムを最適化するための制御システムのモデルは必要ではないことを意味する。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の一実装形態は、建物の可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムである。ＶＲＦシステムは、建物を暖房または冷房するのに使用される冷媒を加熱または冷却するように構成された少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを含む。少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、過冷却器と、過冷却器を通る冷媒の流れを制御するように構成されたバイパス膨張弁と、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成するように構成された極値探索コントローラとを含む。極値探索コントローラは、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定し、総電力消費量を極値に至らせる極値探索制御技法を使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成し、過冷却温度セットポイントを使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させるように構成される。
【０００５】
いくつかの実施形態では、極値探索制御技法を使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成することは、励起信号を用いて過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることと、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値から生じた総電力消費量を監視することと、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値に対する総電力消費量の勾配を推定することと、過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して推定勾配をゼロに至らせることとを含む。
【０００６】
いくつかの実施形態では、総電力消費量は、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに関する圧縮機の電力とファンの電力との組み合わせを含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、建物内に位置する複数の屋内ＶＲＦユニットに冷媒を分配するように構成される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、過冷却温度セットポイントは、過冷却器の出口において過冷却器内で冷却される冷媒の一部のセットポイント温度である。
【０００９】
いくつかの実施形態では、過冷却温度セットポイントは、過冷却器の出口において過冷却器内で冷却される冷媒の一部の温度と過冷却器の出口において過冷却器内で冷却される冷媒の一部の飽和温度とのセットポイント温度差である。
【００１０】
いくつかの実施形態では、過冷却器は、熱交換器を通過するように構成された第１の流路および第２の流路と、第１の流路から分岐して第２の流路に冷媒を提供するように構成されたバイパス管と、バイパス管から第２の流路内に流れを制御するように構成された、バイパス管と第２の流路との間に位置するバイパス膨張弁とを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、過冷却器の熱交換器は、第１の流路内の冷媒の一部から第２の流路内の冷媒の一部に熱を伝達するように構成される。
【００１２】
本開示の別の実装形態は、建物の可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムを動作させるための方法である。方法は、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定することと、総電力消費量を極値に至らせる極値探索制御技法を使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成することと、過冷却温度セットポイントを使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させることとを含む。
【００１３】
いくつかの実施形態では、極値探索制御技法を使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成することは、励起信号を用いて過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることと、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値から生じた総電力消費量を監視することと、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値に対する総電力消費量の勾配を推定することと、過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して推定勾配をゼロに至らせることとを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットは、圧縮機とファンとを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定することは、屋外ＶＲＦユニットの少なくとも１つに関して圧縮機の電力消費量とファンの電力消費量とを組み合わせることを含む。
【００１５】
いくつかの実施形態では、方法は、冷媒を加熱または冷却するために少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させることと、建物内に位置する複数の屋内ＶＲＦユニットに冷媒を分配することとを含む。
【００１６】
いくつかの実施形態では、方法は、過冷却器の出口において過冷却器内で冷却される冷媒の一部に対するセットポイント温度に過冷却温度セットポイントを設定することを含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、方法は、過冷却器の出口において過冷却器内で冷却される冷媒の一部の温度と過冷却器の出口において過冷却器内で冷却される冷媒の一部の飽和温度とのセットポイント温度差に過冷却温度セットポイントを設定することを含む。
【００１８】
いくつかの実施形態では、過冷却器は、第１の流路と、第２の流路と、熱交換器と、バイパス管と、バイパス膨張弁とを含む。方法は、第１の流体および第２の流路を通して熱交換器を通過するように冷媒を導くことと、第２の流路に冷媒を提供するように第１の流路からバイパス管を分岐させることと、バイパス管から第２の流路内への流れを制御するように、バイパス管と第２の流路との間に位置するバイパス膨張弁を制御することとを含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、方法は、第１の流路内の冷媒の一部から第２の流路内の冷媒の一部に熱を伝達することを含む。
【００２０】
本開示の別の実装形態は、可変冷媒流量（ＶＲＦ）システム用の極値探索コントローラである。極値探索コントローラは、ＶＲＦシステムに制御信号を提供するように構成された１つ以上のインタフェースと、処理回路とを含む。処理回路は、励起信号を用いて過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることと、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値から生じた総電力消費量を監視することと、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値に対する総電力消費量の勾配を推定することと、過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して推定勾配をゼロに至らせることとによって総電力消費量を極値に至らせるように構成される。
【００２１】
いくつかの実施形態では、励起信号を用いて過冷却温度セットポイントの現行値に摂動を与えることは、ディザ信号を加えることを含む。
【００２２】
いくつかの実施形態では、過冷却温度セットポイントの摂動を与えられた現行値から生じた総電力消費量を監視することは、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに関して圧縮機の電力消費量とファンの電力消費量とを組み合わせることを含む。
【００２３】
いくつかの実施形態では、１つ以上のインタフェースはさらに、ＶＲＦシステムからデータを受信するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１Ａは、いくつかの実施形態による、１つ以上の屋外ＶＲＦユニットと複数の屋内ＶＲＦユニットとを有する可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムの図である。図１Ｂは、いくつかの実施形態による、１つ以上の屋外ＶＲＦユニットと複数の屋内ＶＲＦユニットとを有する可変冷媒流量（ＶＲＦ）システムの図である。
【図２】図２は、いくつかの実施形態による、本開示のシステムおよび方法を実現できる、ＶＲＦシステムのブロック図である。
【図３】図３は、いくつかの実施形態による、プラントに提供される制御入力に摂動を与えるためにディザ信号を使用した極値探索制御（ＥＳＣ）システムのブロック図である。
【図４】図４は、いくつかの実施形態による、プラントに提供される制御入力に摂動を与えるためにディザ信号を使用した別のＥＳＣシステムのブロック図である。
【図５】図５は、いくつかの実施形態による、冷却構成にあるＶＲＦシステムの概略図である。
【図６】図６は、いくつかの実施形態による、加熱構成にある図５のＶＲＦシステムの概略図である。
【図７】図７は、いくつかの実施形態による、図５〜図６のＶＲＦシステムの過冷却器をより詳細に図示するブロック図である。
【図８】図８は、いくつかの実施形態による、図５〜図７のＶＲＦシステム用のＥＳＣシステムのブロック図である。
【図９】図９は、いくつかの実施形態による、図５〜図７のＶＲＦシステムを制御するために図８のＥＳＣシステムを動作させるプロセスのフロー図である。
【図１０】図１０は、いくつかの実施形態による、冷却構成にある、複数の屋外ＶＲＦユニットを備えたＶＲＦシステムの概略図である。
【図１１】図１１は、いくつかの実施形態による、加熱構成にある、複数の屋外ＶＲＦユニットを備えた図１０のＶＲＦシステムの概略図である。
【図１２】図１２は、いくつかの実施形態による、図１０〜図１１のＶＲＦシステム用のＥＳＣシステムのブロック図である。
【図１３】図１３は、いくつかの実施形態による、図１０〜図１２のＶＲＦシステムを制御するために図１２のＥＳＣシステムを動作させるプロセスのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
可変冷媒流量システム
ここで図１Ａ〜図１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態による、可変冷媒流量（ＶＲＦ）システム１００が示されている。ＶＲＦシステム１００は、複数の屋外ＶＲＦユニット１０２と複数の屋内ＶＲＦユニット１０４とを含むように示されている。屋外ＶＲＦユニット１０２は、建物の外側に位置することができ、かつ冷媒を加熱または冷却するように動作することができる。屋外ＶＲＦユニット１０２は、電力を消費して、冷媒を液相、気相、および／または過熱気相に転換することができる。屋内ＶＲＦユニット１０４は、建物内の様々な建物ゾーン全体にわたって分配することができ、加熱または冷却された冷媒を屋外ＶＲＦユニット１０２から受け取ることができる。各屋内ＶＲＦユニット１０４は、屋内ＶＲＦユニット１０４が位置する特定の建物ゾーンに対して温度制御を与えることができる。
【００２６】
ＶＲＦシステムの主な利点は、いくつかの屋内ＶＲＦユニット１０４が冷却モードで動作でき、その一方で、他の屋内ＶＲＦユニット１０４が加熱モード動作することである。例えば、屋外ＶＲＦユニット１０２および屋内ＶＲＦユニット１０４の各々は、加熱モード、冷却モード、またはオフモードで動作することができる。各建物ゾーンは、独立して制御することができ、異なる温度セットポイントを有することができる。いくつかの実施形態では、各建物は、建物の外側（例えば、屋上）に位置する最大３つの屋外ＶＲＦユニット１０２と、建物全体にわたって（例えば、様々な建物ゾーンに）分配される最大１２８の屋内ＶＲＦユニット１０４とを有する。
【００２７】
ＶＲＦシステム１００のために多くの異なる構成が存在する。いくつかの実施形態では、ＶＲＦシステム１００は、各屋外ＶＲＦユニット１０２が単一の冷媒還流管と単一の冷媒出口管とに接続する二重配管システムである。二重配管システムでは、加熱または冷却された冷媒を単一の冷媒出口管を介して提供できるので、屋外ＶＲＦユニット１０２のすべてが同じモードで動作する。他の実施形態では、ＶＲＦシステム１００は、各屋外ＶＲＦユニット１０２が冷媒還流管と高温冷媒出口管と低温冷媒出口管とに接続する三重配管システムである。三重配管システムでは、二重冷媒出口管を介して加熱と冷却の両方を同時に提供することができる。
【００２８】
ここで図２を参照すると、いくつかの実施形態による、ＶＲＦシステム２００が示されている。ＶＲＦシステム２００は、屋外ユニット２０２と、いくつかの熱回収ユニット２０４と、いくつかの屋内ユニット２０６とを含むように示されている。いくつかの実施形態では、屋外ユニット２０２は、建物の外側（例えば、屋上）に位置するのに対して、屋内ユニット２０６は、建物全体にわたって（例えば、建物の様々な部屋またはゾーンに）に分配される。いくつかの実施形態では、ＶＲＦシステム２００は、いくつかの熱回収ユニット２０４を含む。熱回収ユニット２０４は、屋外ユニット２０２と屋内ユニット２０６との間の冷媒の流量を（例えば、弁の開閉によって）制御することができ、屋外ユニット２０２によって供給される加熱または冷却負荷を最小化することができる。
【００２９】
屋外ユニット２０２は、圧縮機２１４と熱交換器２２０とを含むように示されている。圧縮機２１４は、熱交換器２２０と屋内ユニット２０６との間で冷媒を循環させる。熱交換器２２０は、ＶＲＦシステム２００が冷却モードで動作する際には凝縮器（冷媒が外気に排熱することを可能にする）として、またはＶＲＦシステム２００が加熱モードで動作する際には蒸発器（冷媒が外気から吸熱することを可能にする）として機能することができる。ファン２１８は、熱交換器２２０中を流れる気流を提供する。ファン２１８の速度は、熱交換器２２０内の冷媒内または冷媒外への熱伝達率を調節するために調整することができる。
【００３０】
各屋内ユニット２０６は、熱交換器２２６と膨張弁２２４とを含むように示されている。熱交換器２２６の各々は、屋内ユニット２０６が加熱モードで動作する際には凝縮器（冷媒が部屋またはゾーン内の空気に排熱することを可能にする）として、または屋内ユニット２０６が冷却モードで動作する際には蒸発器（冷媒が部屋またはゾーン内の空気から吸熱することを可能にする）として機能することができる。ファン２２２は、熱交換器２２６中を流れる気流を提供する。ファン２２２の速度は、熱交換器２２６内の冷媒内または冷媒外への熱伝達率を調節するために調整することができる。温度センサ２２８は、屋内ユニット２０６内の冷媒の温度を測定するために使用することができる。
【００３１】
図２では、屋内ユニット２０６は、冷却モードで動作するように示されている。冷却モードでは、冷媒は、冷却管２１２を介して屋内ユニット２０６に提供される。冷媒は、膨張弁２２４によって低温低圧状態に膨張され、建物内の部屋またはゾーンから吸熱するために熱交換器２２６（蒸発器として機能する）中を流れる。次いで、加熱された冷媒は、還流管２１０を介して屋外ユニット２０２に還流し、圧縮機２１４によって高温高圧状態に圧縮される。圧縮された冷媒は、熱交換器２２０（凝縮器として機能する）中を流れ、外気に排熱する。次いで、冷却された冷媒は、冷却管２１２を介して再び屋内ユニット２０６に提供することができる。冷却モードでは、流量制御弁２３６を閉鎖することができ、膨張弁２３４を完全に開放することができる。
【００３２】
加熱モードでは、冷媒は、加熱管２０８を介して高温状態で屋内ユニット２０６に提供される。高温冷媒は、熱交換器２２６（凝縮器として機能する）中を流れ、建物の部屋またはゾーン内の空気に排熱する。次いで、冷媒は、冷却管２１２を介して屋外ユニットに還流する（図２に示される流れ方向とは反対に）。冷媒は、膨張弁２３４によって低温低圧状態に膨張させることができる。膨張された冷媒は、熱交換器２２０（蒸発器として機能する）中を流れ、外気から吸熱する。加熱された冷媒は、圧縮機２１４によって圧縮し、高温圧縮状態で加熱管２０８を介して再び屋内ユニット２０６に提供することができる。加熱モードでは、流量制御弁２３６は、圧縮機２１４からの冷媒が加熱管２０８に流れ込むことができるように、完全に開放することができる。
【００３３】
極値探索制御システム
ここで図３を参照すると、いくつかの実施形態による、極値探索制御（ＥＳＣ）システム３００のブロック図が示されている。ＥＳＣシステム３００は、極値探索コントローラ３０２およびプラント３０４を含むように示されている。制御理論上のプラントは、プロセスと１つ以上の機械制御出力との組み合わせである。例えば、プラント３０４は、１つ以上の機械制御アクチュエータおよび／またはダンパを介して建物空間内の温度を制御するように構成された空気処理ユニットであり得る。様々な実施形態では、プラント３０４は、冷凍機操作プロセス、ダンパ調整プロセス、機械式冷却プロセス、換気プロセス、冷凍プロセス、または、プラント３０４への入力変数（すなわち、操作変数ｕ）がプラント３０４からの出力（すなわち、性能変数ｙ）に影響を与えるように調整される他の任意のプロセスを含み得る。
【００３４】
極値探索コントローラ３０２は、極値探索制御論理を使用して、操作変数ｕを調節する。例えば、コントローラ３０２は、性能勾配ｐを抽出するために、周期的（例えば、正弦波）摂動信号またはディザ信号を使用して、操作変数ｕの値に摂動を与えることができる。操作変数ｕは、フィードバック制御ループによって決定することができる性能変数ｕのＤＣ値に周期的振動を加えることによって摂動を与えることができる。性能勾配ｐは、操作変数ｕに対する性能変数ｙの勾配または傾きを表す。コントローラ３０２は、極値探索制御論理を使用して、性能勾配ｐをゼロに至らせる操作変数ｕの値を決定する。
【００３５】
コントローラ３０２は、入力インタフェース３１０を介してプラント３０４からフィードバックとして受信された性能変数ｙの測定値または他の表示に基づいて、操作変数ｕのＤＣ値を決定することができる。プラント３０４からの測定値は、これらに限定されないが、プラント３０４の状態についてセンサから受信された情報またはシステムの他のデバイスに送信された制御信号を含み得る。いくつかの実施形態では、性能変数ｙは、測定もしくは計算された電力消費量、ファン速度、ダンパ位置、温度、または、プラント３０４によって測定もしくは計算することができる他の任意の変数である。性能変数ｙは、極値探索コントローラ３０２が極値探索制御技法を介して最適化しようと努める変数であり得る。性能変数ｙは、プラント３０４によって出力するかまたはプラント３０４において観察し（例えば、センサを介して）、入力インタフェース３１０において極値探索コントローラに提供することができる。
【００３６】
入力インタフェース３１０は、性能勾配３１４を検出するために、性能変数ｙを性能勾配プローブ６１２に提供する。性能勾配３１４は、関数ｙ＝ｆ（ｕ）の傾きを示すことができ、式中、ｙは、プラント３０４から受信される性能変数を表し、ｕは、プラント３０４に提供される操作変数を表す。性能勾配３１４がゼロの場合は、性能変数ｙは極値（例えば、最大または最小）を有する。従って、極値探索コントローラ３０２は、性能勾配３１４をゼロに至らせることによって性能変数ｙの値を最適化することができる。
【００３７】
操作変数アップデータ３１６は、性能勾配３１４に基づいて、更新済みの操作変数ｕを生成する。いくつかの実施形態では、操作変数アップデータ３１６は、性能勾配３１４をゼロに至らせるための積分器を含む。次いで、操作変数アップデータ３１６は、出力インタフェース３１８を介してプラント３０４に更新済みの操作変数ｕを提供する。
【００３８】
ここで図４を参照すると、いくつかの実施形態による、別のＥＳＣシステム４００のブロック図が示されている。ＥＳＣシステム４００は、プラント４０４および極値探索コントローラ４０２を含むように示されている。コントローラ４０２は、極値探索制御戦略を使用して、プラント４０４から出力として受信された性能変数ｙを最適化する。性能変数ｙを最適化することは、ｙを最小化すること、ｙを最大化すること、セットポイントを達成するようにｙを制御することまたは性能変数ｙの値を別の方法で規制することを含み得る。
【００３９】
プラント４０４は、図３を参照して説明されるようなプラント３０４と同じものでも、プラント３０４と同様のものでもよい。例えば、プラント４０４は、プロセスと１つ以上の機械制御出力との組み合わせであり得る。いくつかの実施形態では、プラント４０４は、１つ以上の機械制御アクチュエータおよび／またはダンパを介して建物空間内の温度を制御するように構成された空気処理ユニットである。他の実施形態では、プラント４０４は、冷凍機操作プロセス、ダンパ調整プロセス、機械式冷却プロセス、換気プロセス、または、１つもしくは複数の制御入力に基づいて出力を生成する他の任意のプロセスを含み得る。
【００４０】
プラント４０４は、入力ダイナミクス４２２、性能マップ４２４、出力ダイナミクス４２６および外乱ｄの組み合わせとして数学的に表現することができる。いくつかの実施形態では、入力ダイナミクス４２２は、線形時不変（ＬＴＩ）入力ダイナミクスであり、出力ダイナミクス４２６は、ＬＴＩ出力ダイナミクスである。性能マップ４２４は、静的非線形性能マップであり得る。外乱ｄは、プロセス雑音、測定雑音またはその両方の組み合わせを含み得る。プラント４０４のコンポーネントが図４に示されているが、ＥＳＣを適用するためにプラント４０４の実際の数学的モデルを知っている必要はないことに留意すべきである。
【００４１】
プラント４０４は、出力インタフェース４３０を介して極値探索コントローラ４０２から制御入力ｕ（例えば、制御信号、操作変数など）を受信する。入力ダイナミクス４２２は、制御入力に基づく関数信号ｘを生成するために、制御入力ｕを使用することができる（例えば、ｘ＝ｆ（ｕ））。関数信号ｘは、性能マップ４２４に送ることができ、性能マップ４２４は、関数信号の関数として出力信号ｚを生成する（すなわち、ｚ＝ｆ（ｘ））。出力信号ｚは、出力ダイナミクス４２６を通過して信号ｚ’を生成することができ、信号ｚ’は、要素４２８で外乱ｄによって修正され、性能変数ｙが生成される（例えば、ｙ＝ｚ’＋ｄ）。性能変数ｙは、プラント４０４から出力として提供され、極値探索コントローラ４０２で受信される。極値探索コントローラ４０２は、性能マップ４２４の出力ｚおよび／または性能変数ｙを最適化するｘおよび／またはｕの値を見出すよう努めることができる。
【００４２】
依然として図４を参照すると、極値探索コントローラ４０２は、入力インタフェース４３２を介して性能変数ｙを受信し、コントローラ４０２内の制御ループ４０５に性能変数ｙを提供するように示されている。制御ループ４０５は、ハイパスフィルタ４０６、復調要素４０８、ローパスフィルタ４１０、積分器フィードバックコントローラ４１２およびディザ信号要素４１４を含むように示されている。制御ループ４０５は、ディザ復調技法を使用して性能変数ｙから性能勾配ｐを抽出するように構成することができる。積分器フィードバックコントローラ４１２は、性能勾配ｐを分析し、プラント入力のＤＣ値（すなわち、変数ｗ）を調整して性能勾配ｐをゼロに至らせる。
【００４３】
ディザ復調技法の第１のステップは、ディザ信号ジェネレータ４１６およびディザ信号要素４１４によって実行される。ディザ信号ジェネレータ４１６は、周期的ディザ信号ｖを生成し、周期的ディザ信号ｖは、通常、正弦波信号である。ディザ信号要素４１４は、ディザ信号ジェネレータ４１６からディザ信号ｖを受信し、コントローラ４１２からプラント入力ｗのＤＣ値を受信する。ディザ信号要素４１４は、ディザ信号ｖをプラント入力ｗのＤＣ値と組み合わせて、プラント４０４に提供される摂動制御入力ｕを生成する（例えば、ｕ＝ｗ＋ｖ）。摂動制御入力ｕは、プラント４０４に提供され、以前に説明されるように性能変数ｙを生成するためにプラント４０４によって使用される。
【００４４】
ディザ復調技法の第２のステップは、ハイパスフィルタ４０６、復調要素４０８およびローパスフィルタ４１０によって実行される。ハイパスフィルタ４０６は、性能変数ｙをフィルタ処理し、フィルタ処理済みの出力を復調要素４０８に提供する。復調要素４０８は、位相シフト４１８を適用してフィルタ処理済みの出力にディザ信号ｖを乗じることによってハイパスフィルタ４０６の出力を復調する。この乗算のＤＣ値は、制御入力ｕに対する性能変数ｙの性能勾配ｐに比例する。復調要素４０８の出力は、ローパスフィルタ４１０に提供され、ローパスフィルタ４１０は、性能勾配ｐ（すなわち、復調済みの出力のＤＣ値）を抽出する。次いで、性能勾配ｐの推定が積分器フィードバックコントローラ４１２に提供され、積分器フィードバックコントローラ４１２は、プラント入力ｕのＤＣ値ｗを調整することによって性能勾配推定ｐをゼロに至らせる。
【００４５】
依然として図４を参照すると、極値探索コントローラ４０２は、増幅器４２０を含むように示されている。プラント出力ｙにおいてはっきりするようにディザ信号ｖの振幅がディザ信号ｖの効果に対して十分大きくなるように、ディザ信号ｖを増幅することが望ましい場合がある。それに加えて、ＥＳＣ戦略が効果的であることを保証するために、ディザ信号ｖの周波数を慎重に選択することが望ましい場合がある。例えば、性能変数ｙに対するディザ信号ｖの効果を高めるために、プラント４０４の固有周波数ωｎに基づいてディザ信号周波数ωｖを選択することが望ましい場合がある。
【００４６】
ＥＳＣシステム４００では、ハイパスフィルタ４０６の出力は、以下の方程式に示されるように、性能変数ｙの値と性能変数ｙの期待値との差として表現することができる。
ハイパスフィルタの出力：ｙ−Ｅ［ｙ］
式中、変数Ｅ［ｙ］は、性能変数ｙの期待値である。復調要素４０８によって実行された相互相関の結果（すなわち、復調要素４０８の出力）は、以下の方程式に示されるように、ハイパスフィルタ出力と位相シフトされたディザ信号との積として表現することができる。
相互相関の結果：（ｙ−Ｅ［ｙ］）（ｖ−Ｅ［ｖ］）
式中、変数Ｅ［ｖ］は、ディザ信号ｖの期待値である。ローパスフィルタ４１０の出力は、以下の方程式に示されるように、ディザ信号ｖと性能変数ｙの共分散として表現することができる。
ローパスフィルタの出力：Ｅ［（ｙ−Ｅ［ｙ］）（ｖ−Ｅ［ｕ］）］≡Ｃｏｖ（ｖ，ｙ）
式中、変数Ｅ［ｕ］は、制御入力ｕの期待値である。
【００４７】
先行方程式は、ＥＳＣシステム４００がディザ信号ｖとプラント出力（すなわち、性能変数ｙ）との間の共分散Ｃｏｖ（ｖ，ｙ）の推定を生成することを示す。共分散Ｃｏｖ（ｖ，ｙ）は、ＥＳＣシステム４００において、性能勾配ｐのプロキシとして使用することができる。例えば、共分散Ｃｏｖ（ｖ，ｙ）は、ハイパスフィルタ４０６、復調要素４０８およびローパスフィルタ４１０によって計算し、積分器フィードバックコントローラ４１２にフィードバック入力として提供することができる。積分器フィードバックコントローラ４１２は、フィードバック制御ループの一部として共分散Ｃｏｖ（ｖ，ｙ）を最小化するために、プラント入力ｕのＤＣ値ｗを調整することができる。
【００４８】
過冷却温度最適化を伴う可変冷媒流量システム
ここで図５〜図６を参照すると、いくつかの実施形態による、可変冷媒流量（ＶＲＦ）システム５００が示されている。図５は、冷却モードでのＶＲＦシステム１０００の動作を図示しているのに対して、図６は、加熱モードでのＶＲＦシステム１０００の動作を図示している。ＶＲＦシステム１０００は、屋外ＶＲＦユニット５０２を用いて冷媒を冷却して複数の屋内ユニット５１８Ａ〜５１８Ｂに冷媒を分配することによって建物を冷房するように構成することができる。ＶＲＦシステム５００は、屋外ＶＲＦユニット５０２を用いて冷媒を加熱して屋内ユニット５１８Ａ〜５１８Ｂに冷媒を分配することによって建物を暖房するように構成することができる。１つのみの屋外ＶＲＦユニット５０２および２つの屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂが図５〜図６に示されているが、ＶＲＦシステム５００が様々な実施形態において２つ以上の屋外ＶＲＦユニット５０２と３つ以上の屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂとを含み得ることが理解されるべきである。
【００４９】
屋外ＶＲＦユニット５０２は、熱交換器５０４と、屋外ファン５０６と、膨張弁５０８と、バイパス膨張弁５１０と、過冷却熱交換器５１２と、圧縮機５１４と、合流点５１６とを含むように示されている。屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂは、膨張弁５２０Ａ〜５２０Ｂと、熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｂと、屋内ファン５２２Ａ〜５２２Ｂとを含むように示されている。
【００５０】
ＶＲＦシステム５００は、総電力消費量５３４を極値に至らせるように極値探索コントローラ５２６によって制御され得る。極値探索コントローラ５２６は、極値探索制御技法を使用して過冷却温度セットポイント５２８を操作することができ、バイパス膨張弁コントローラ５３０に過冷却温度セットポイント５２８を提供することができる。バイパス膨張弁コントローラ５３０は、通信経路５３２を介してバイパス膨張弁５１０を動作させ、冷媒の過冷却温度を、操作された過冷却温度セットポイント５２８に至らせることができる。
【００５１】
屋外ＶＲＦユニット５０２は、操作された過冷却温度セットポイント５２８を達成するように屋外ＶＲＦユニット５０２の様々な他のコンポーネット（例えば、屋外ファン５０６、圧縮機５１４など）を動作させることができる。総電力消費量５３４は、それらコンポーネントの動作から生じ、屋外ファン５０６および圧縮機５１４の電力消費量を含む。他の実施形態では、総電力消費量５３４は、屋外ファン５０６および／または圧縮機５１４の電力消費量に加えてまたはその代わりに、屋外ＶＲＦユニット５０２内の他のコンポーネントの電力消費量を含み得る。
【００５２】
図５を参照すると、冷却モードでは、高温冷媒ガスは、熱交換器５０４内に入り得、屋外ファン５０６を使用して熱交換器５０４の上に外気を移動させることによって冷却することができる。次いで、冷媒は、膨張弁５０８を通過し得、低温低圧状態に移行させる（例えば、膨張させる）ことができる。冷媒の一部は過冷却熱交換器５１２を通過し得るのに対して、冷媒の別の部分はバイパス膨張弁５１０を通って過冷却熱交換器５１２を迂回し得る。
【００５３】
過冷却された冷媒は、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂに分配することができる。屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂ内において、冷媒は、膨張弁５２０Ａ〜５２０Ｂを通過して低温低圧状態に移行し、続いて、熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｂを通過し得る。暖かい屋内空気は、屋内ファン５２２Ａ〜５２２Ｂを用いて熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｂを横切るように空気を移動させることによって冷却することができる。
【００５４】
バイパス膨張弁５１０を通して送られた冷媒の一部を、過冷却熱交換器５１２を通して戻すように経路付け、次いで、圧縮機５１４内で高温高圧状態に圧縮することができる。次いで、圧縮された冷媒は、合流点５１６に進み得、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂを出た冷媒と合流させることができる。次いで、合流させた冷媒の流れは、屋外ＶＲＦユニット５０２内に戻すことができる。
【００５５】
特に図６を参照すると、加熱モードでは、液体冷媒は、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂから出て過冷却熱交換器５１２を通過し得る。冷媒の一部は、バイパス膨張弁５１０を通して低圧低温状態に移行するように経路付けることができるのに対して、冷媒の別の部分は膨張弁５０８を通過することができる。より低温低圧の冷媒を、過冷却熱交換器５１２を通して戻すように経路付け、次いで、圧縮機５１４内で高温高圧状態に圧縮することができる。
【００５６】
膨張弁５０８を通過する冷媒の一部は、冷温低圧状態に移行させ、熱交換器５０４内に入ることができ、この熱交換器５０４では、屋外ファン５０６を使用して熱交換器５０４の上に外気を移動させることによって冷媒が温められる。熱交換器５０４から出た冷媒は、圧縮機５１４から出た冷媒と合流点５１６において合流させることができる。次いで、合流させた冷媒は、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂに送ることができる。
【００５７】
屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂ内において、冷媒は熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｂを通過し得る。低温の屋内空気は、屋内ファン５２２Ａ〜５２２Ｂを用いて熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｂを横切るように空気を移動させることによって温めることができる。次いで、冷媒は、膨張弁５２０Ａ〜５２０Ｂを通過して、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｂから出る前に低温低圧状態に移行し得る。
【００５８】
ここで図７を参照すると、いくつかの実施形態による、ＶＲＦシステム１０００の過冷却器７００の詳細図が示されている。過冷却器７００は、第１の流路７０２と、第２の流路７０４と、過冷却熱交換器５１２と、バイパス管７０６と、バイパス膨張弁５１０とを含むように示されている。
【００５９】
過冷却器７００は、ＶＲＦシステム５００の冷却モードと加熱モードの両方で同様に動作し得る。例えば、冷媒は、バイパス管７０６を介して第１の流路７０２から分岐し得る。バイパス管７０６から第２の流路７０４内への流れは、バイパス膨張弁５１０を介して規制することができる。第１の流路７０２と第２の流路７０４は両方とも、過冷却熱交換器５１２を通過し得る。
【００６０】
バイパス膨張弁５１０を通過して第２の流路７０４に流れ込む冷媒は、第１の流路７０２からの冷媒よりも低温低圧状態にあり得る。過冷却熱交換器５１２を介して第１の流路７０２から第２の流路７０４に熱が伝達され得る。その結果、第１の流路７０２における過冷却熱交換器５１２から出た冷媒は、過冷却温度であり得る。
【００６１】
ここで図８を参照すると、いくつかの実施形態による、ＶＲＦシステム１０００用の極値探索制御（ＥＳＣ）システム８００のブロック図が示されている。ＥＳＣシステム８００は、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニット５０２と極値探索コントローラ５２６とを含むように示されている。コントローラ５２６は、入力インタフェース８２２を介して屋外ＶＲＦユニット５０２からフィードバックとして性能変数ｙ１を受信し、出力インタフェース８２４を介して屋外ＶＲＦユニット５０２に制御入力ｕ１を提供するように示されている。いくつかの実施形態では、性能変数ｙ１は総電力消費量５３４であり、制御入力ｕ１は過冷却温度セットポイント５２８である。他の実施形態では、コントローラ５２６は、ｙ１に加えて１つ以上の追加の性能変数（すなわち、ｙ２…ｙＮ）を受信し得る。例えば、性能変数ｙ１，ｙ２，…ｙＮの各々は、屋外ＶＲＦユニット５０２の特定のコンポーネントの電力消費量（例えば、屋外ファンの電力消費量、圧縮機の電力消費量など）を表し得る。
【００６２】
コントローラ５２６は、総性能変数ｙｔｏｔａｌ（例えば、ｙｔｏｔａｌ＝ｙ１＋ｙ２＋…＋ｙＮ）を得るためにシステム全体の個々の性能変数のすべてを合計し得る総性能変数計算器８５８を含むように示されている。コントローラ５２６は、図３〜図４を参照して説明されるようなコントローラ３０２および４０２と同様に動作し得る。例えば、コントローラ５２６は、極値探索制御（ＥＳＣ）戦略を使用して、性能変数ｙｔｏｔａｌを最適化することができる。コントローラ５２６は、周期的ディザ信号ｖを用いて制御入力ｕ１に摂動を与え得る。コントローラ５２６は、制御入力ｕ１を調整して性能変数ｙｔｏｔａｌの勾配をゼロに至らせることができる。このように、コントローラ５２６は、総システム性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値（例えば、最大値または最小値）を達成する制御入力ｕ１の値を識別する。
【００６３】
いくつかの実施形態では、コントローラ５２６によって実装されるＥＳＣ論理は、受信された制御信号（例えば、セットポイント、動作モード信号など）に基づいて制御入力ｕ１の値を生成する。制御信号は、ユーザ制御（例えば、サーモスタット、ローカルユーザインタフェースなど）、クライアントデバイス（例えば、コンピュータ端末、モバイルユーザデバイス、携帯電話、ラップトップ、タブレット、デスクトップコンピュータなど）、監視コントローラ、または、他の任意の外部のシステムもしくはデバイスから受信することができる。様々な実施形態では、コントローラ１０２６は、外部のシステムおよびデバイスと直接（例えば、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト、ケーブルなどを使用して）、または、有線もしくは無線電子データ通信を使用して通信ネットワーク（例えば、ＢＡＣｎｅｔネットワーク、ＬｏｎＷｏｒｋｓネットワーク、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、セルラネットワークなど）を介して、通信することができる。
【００６４】
依然として図８を参照すると、コントローラ５２６は、入力インタフェース８２２と出力インタフェース８２４とを含む通信インタフェースを含むように示されている。例えば、入力インタフェース８２２は、屋外ＶＲＦユニット５０２からアナログフィードバック信号（例えば、出力変数、測定信号、センサ出力、制御変数）を受信するように構成することができる。出力インタフェース８２４は、屋外ＶＲＦユニット５０２にデジタル制御信号（例えば、操作変数、制御入力）を提供するように構成されたデジタル出力（例えば、光学デジタルインタフェース）とすることができる。他の実施形態では、出力インタフェース８２４は、アナログ出力信号を提供するように構成される。
【００６５】
コントローラ１０２６は、プロセッサ８３２とメモリ８４０とを有する処理回路８３０を含むように示されている。プロセッサ８３２は、一般用途もしくは特殊用途プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つもしくは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、処理コンポーネントのグループ、または、他の適切な処理コンポーネントであり得る。プロセッサ８３２は、メモリ８４０に格納されているかまたは他のコンピュータ可読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ネットワークストレージ、リモートサーバなど）から受信されるコンピュータコードまたは命令を実行するように構成される。
【００６６】
メモリ８４０は、本開示で説明される様々なプロセスを完了および／または促進するためのデータおよび／またはコンピュータコードを格納するための１つ以上のデバイス（例えば、メモリユニット、メモリデバイス、記憶装置など）を含み得る。メモリ８４０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブストレージ、一時記憶装置、不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、光メモリ、あるいは、ソフトウェアオブジェクトおよび／またはコンピュータ命令を格納するための他の任意の適切なメモリを含み得る。メモリ８４０は、データベースコンポーネント、オブジェクトコードコンポーネント、スクリプトコンポーネント、または、他の任意のタイプの様々な活動をサポートするための情報構造および本開示で説明される情報構造を含み得る。メモリ８４０は、処理回路８３０を介してプロセッサ８３２に通信可能に接続することができ、本明細書で説明される１つ以上のプロセスを実行する（例えば、プロセッサ８３２によって）ためのコンピュータコードを含み得る。
【００６７】
依然として図８を参照すると、極値探索コントローラ５２６は、入力インタフェース８２２を介して性能変数ｙ１を受信し、総性能変数計算器８５８に性能変数ｙ１（および入力インタフェース８２２を介して受信された他の任意の性能変数）を提供するように示されている。総性能変数計算器８５８は、コントローラ５２６内の制御ループ８５０に総性能変数ｙｔｏｔａｌを提供するために、受信された性能変数のすべてを加えることができる。制御ループ８５０は、勾配推定器８５４と、フィードバックコントローラ８５２と、励起信号要素８６０とを含むように示されている。勾配推定器８５４は、制御入力ｕ１に対する性能変数ｙｔｏｔａｌの勾配
【数１】
2020008277.tif 000003
を決定するように構成され得る。フィードバックコントローラ８５２は、制御入力ｕ１のＤＣ値（すなわち、変数ｗ）を調整して勾配
【数２】
2020008277.tif 000004
をゼロに至らせるように構成することができる。ディザ信号ジェネレータ８５６は、励起信号要素８６０において制御入力ｕ１に摂動を与えるために使用されるディザ信号を作り出すように示されている。
【００６８】
ここで図９を参照すると、いくつかの実施形態による、極値探索制御（ＥＳＣ）技法を使用してＶＲＦシステムを動作させるためのプロセス９００のフロー図が示されている。フロー図９００に示されるＥＳＣ技法は、プラント（例えば、ＶＲＦシステム１０００、屋外ＶＲＦユニット５０２など）を監視および制御するために極値探索コントローラ（例えば、コントローラ５２６）の１つ以上のコンポーネントによって行うことができる。例えば、コントローラ５２６は、ＥＳＣ技法を使用して、周期的ディザ信号ｖを用いて制御入力ｕ１に摂動を与えることによって、屋外ＶＲＦユニット５０２に提供される制御入力ｕ１の最適値を決定することができる。
【００６９】
プロセス９００は、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットの総電力消費量を決定すること（ステップ９０２）を含むように示されている。いくつかの実施形態では、総電力消費量を決定することは、総電力消費量の単数入力を受信することとすることができる。他の実施形態では、総電力消費量は、入力として受信された複数の電力消費量に基づいて計算される必要があり得る。
【００７０】
プロセス９００は、少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットに対する過冷却温度セットポイントを生成すること（ステップ９０４）と、励起信号を用いて過冷却温度セットポイントに摂動を与えること（ステップ９０６）と、摂動を与えられた過冷却温度セットポイントから生じた総電力消費量を監視すること（ステップ９０８）とを含むように示されている。いくつかの実施形態において、励起信号はディザ信号ｖである。ディザ信号ｖは、図８を参照して説明されるように、ディザ信号ジェネレータ８５６によって生成することができる。ディザ信号ｖは、摂動を与えられた過冷却温度セットポイントを形成するためにフィードバックコントローラによって生成された過冷却温度セットポイント（例えば、ＤＣ値ｗ）に加えることができる。いくつかの実施形態では、摂動を与えられた過冷却温度セットポイントは、新しい制御入力ｕ１（例えば、ｕ１＝ｗ＋ｖ）である。新しい制御入力ｕ１が生成された後、新しい制御入力ｕ１をプラント（例えば、屋外ＶＲＦユニット５０２）に提供することができ、ＥＳＣ制御技法を繰り返すことができる。いくつかの実例では、ディザ信号ｖの加算により、制御入力ｕ１は、その最適値から遠ざかってゆく。しかしながら、フィードバックコントローラは、制御入力ｕ１がその最適値に絶えず引き戻されるようにＤＣ値ｗを調整することによって、そのようなドリフトを補償することができる。ディザ信号ｖの大きさおよび周波数は、性能変数ｙｔｏｔａｌに見られる付加雑音（例えば、プロセス雑音、測定雑音など）を克服するように（例えば、ユーザによって手動でまたはコントローラによって自動的に）選択することができる。
【００７１】
プロセス９００は、摂動を与えられた過冷却温度セットポイントに対する総電力消費量の勾配を推定すること（ステップ９１０）を含むように示されている。いくつかの実施形態では、総電力消費量は、総性能変数ｙｔｏｔａｌである。いくつかの実施形態において、勾配は、図４を参照して説明される性能勾配ｐである。他の実施形態では、勾配はまた、性能勾配
【数３】
2020008277.tif 000005
とすることもできる。例えば、勾配は、曲線に沿った特定の場所における（例えば、ｕ１の特定の値における）関数ｙｔｏｔａｌ＝ｆ（ｕ１）によって定義された曲線の傾きまたは微分係数とすることができる。勾配は、制御入力ｕ１および性能変数ｙｔｏｔａｌの１対または複数対の値を使用して推定することができる。
【００７２】
依然として図９を参照すると、プロセス９００は、過冷却温度セットポイントの新しい値を決定して推定勾配をゼロに至らせること（ステップ９１２）と、過冷却温度セットポイントを使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させること（ステップ９１４）とを含むように示されている。いくつかの実施形態では、ステップ９１２は、図８に示すフィードバックコントローラ８５２によって行われる。フィードバックコントローラは、入力として推定勾配を受信することができ、フィードバックコントローラの出力（例えば、ＤＣ出力ｗ）を調節して推定勾配をゼロに至らせることができる。フィードバックコントローラは、ＤＣ出力ｗの最適値に達するまで、ＤＣ出力ｗの値を増加または減少させることができる。ＤＣ出力ｗの最適値は、性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値（例えば、最大または最小値）をもたらす値として定義することができる。性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値は、勾配がゼロになると生じる。それに従って、フィードバックコントローラは、その出力ｗを調節して勾配をゼロに至らせることによって性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値を達成することができる。
【００７３】
圧力最適化を伴う可変冷媒流量システム
ここで図１０〜図１１を参照すると、いくつかの実施形態による、可変冷媒流量（ＶＲＦ）システム１０００が示されている。図１０は、冷却モードでのＶＲＦシステム１０００の動作を図示しているのに対して、図１１は、加熱モードでのＶＲＦシステム１０００の動作を図示している。ＶＲＦシステム１０００は、屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃを用いて冷媒を冷却して複数の屋内ユニット５１８Ａ〜５１８Ｄに冷媒を分配することによって建物を冷房するように構成することができる。ＶＲＦシステム５００は、屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃを用いて冷媒を加熱して屋内ユニット５１８Ａ〜５１８Ｄに冷媒を分配することによって建物を暖房するように構成することができる。３つのみの屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃおよび４つの屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄが図１０〜図１１に示されているが、ＶＲＦシステム１０００が様々な例示的な実施形態において４つ以上の屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃと５つ以上の屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄとを含み得ることが理解されるべきである。
【００７４】
屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃは、熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃと、屋外ファン５０６Ａ〜５０６Ｃと、膨張弁５０８Ａ〜５０８Ｃと、バイパス膨張弁５１０Ａ〜５１０Ｃと、過冷却熱交換器５１２Ａ〜５１２Ｃと、圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃと、合流点５１６Ａ〜５１６Ｃとを含むように示されている。屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄは、膨張弁５２０Ａ〜５２０Ｄと、熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｄと、屋内ファン５２２Ａ〜５２２Ｄとを含むように示されている。
【００７５】
ＶＲＦシステム１０００は、総電力消費量を極値に至らせるように極値探索コントローラ１０２６によって制御され得る。極値探索コントローラ１０２６は、極値探索制御技法を使用して圧力セットポイント１０２８を操作することができ、親機屋外ファンコントローラ１０３０に圧力セットポイント１０２８を提供することができる。圧力セットポイント１０２８は、ＶＲＦシステム１０００が冷却モードであるときには吐出圧力セットポイントであり得、ＶＲＦシステム１０００が加熱モードであるときには吸入圧力セットポイントであり得る。親機屋外ファンコントローラ１０３０は、屋外ファン５０６Ａを動作させ、子機屋外ファンコントローラ１０３２Ｂ〜１０３２Ｃに制御を通信することができる。子機屋外ファンコントローラ１０３２Ｂ〜１０３２Ｃは、屋外ファン５０６Ｂ〜５０６Ｃを動作させることができる。
【００７６】
屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃは、操作された圧力セットポイント１０２８を達成するように屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃの様々な他のコンポーネント（例えば、屋外ファン５０６Ａ〜５０６Ｃ、圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃなど）を動作させることができる。総電力消費量は、それらコンポーネントの動作から生じ、屋外ファン５０６Ａ〜５０６Ｃおよび圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃの電力消費量を含む。他の実施形態では、総電力消費量は、屋外ファン５０６Ａ〜５０６Ｃおよび／または圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃの電力消費量に加えてまたはその代わりに、屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃ内の他のコンポーネントの電力消費量を含み得る。
【００７７】
特に図１０を参照すると、冷却モードでは、高温冷媒ガスは、熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃ内に入り得、屋外ファン５０６Ａ〜５０６Ｃを使用して熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃの上に外気を移動させることによって冷却することができる。次いで、冷媒は、膨張弁５０８Ａ〜５０８Ｃを通過し得、低温低圧状態に移行させる（例えば、膨張させる）ことができる。冷媒の一部は過冷却熱交換器５１２Ａ〜５１２Ｃを通過し得るのに対して、冷媒の別の部分はバイパス膨張弁５１０Ａ〜５１０Ｃを通って過冷却熱交換器５１２Ａ〜５１２Ｃを迂回し得る。
【００７８】
過冷却された冷媒は、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄに分配することができる。屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄ内において、冷媒は、膨張弁５２０Ａ〜５２０Ｄを通過して低温低圧状態に移行し、続いて、熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｄを通過し得る。暖かい屋内空気は、屋内ファン５２２Ａ〜５２２Ｄを用いて熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｄを横切るように空気を移動させることによって冷却することができる。
【００７９】
バイパス膨張弁５１０Ａ〜５１０Ｃを通して送られた冷媒の一部を、過冷却熱交換器５１２Ａ〜５１２Ｃを通して戻すように経路付け、次いで、圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃ内で高温高圧状態に圧縮することができる。次いで、圧縮された冷媒は、合流点５１６Ａ〜５１６Ｃに進み得、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄを出た冷媒と合流させることができる。次いで、合流させた冷媒の流れは、屋外ＶＲＦユニット５０２Ａ〜５０２Ｃ内に戻すことができる。
【００８０】
特に図１１を参照すると、加熱モードでは、液体冷媒は、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄから出て過冷却熱交換器５１２Ａ〜５１２Ｃを通過し得る。冷媒の一部は、バイパス膨張弁５１０Ａ〜５１０Ｃを通して低圧低温状態に移行するように経路付けることができるのに対して、冷媒の別の部分は膨張弁５０８Ａ〜５０８Ｃを通過することができる。より低温低圧の冷媒は、過冷却熱交換器５１２Ａ〜５１２Ｃを通して戻すように経路付け、次いで、圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃ内で高温高圧状態に圧縮することができる。
【００８１】
膨張弁５０８Ａ〜５０８Ｃを通過する冷媒の一部は、冷温低圧状態に移行させ、熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃ内に入ることができ、この熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃでは、屋外ファン５０６Ａ〜５０６Ｃを使用して熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃの上に外気を移動させることによって冷媒が温められる。熱交換器５０４Ａ〜５０４Ｃから出た冷媒は、圧縮機５１４Ａ〜５１４Ｃから出た冷媒と合流点５１６Ａ〜５１６Ｃにおいて合流させることができる。次いで、合流させた冷媒は、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄに送ることができる。
【００８２】
屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄ内において、冷媒は熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｄを通過し得る。低温の屋内空気は、屋内ファン５２２Ａ〜５２２Ｄを用いて熱交換器５２４Ａ〜５２４Ｄを横切るように空気を移動させることによって温めることができる。次いで、冷媒は、膨張弁５２０Ａ〜５２０Ｄを通過して、屋内ＶＲＦユニット５１８Ａ〜５１８Ｄから出る前に低温低圧状態に移行し得る。
【００８３】
ここで図１２を参照すると、いくつかの実施形態による、ＶＲＦシステム１０００用の極値探索制御（ＥＳＣ）システム１２００のブロック図が示されている。ＥＳＣシステム１２００は、親機屋外ＶＲＦユニット１２０２と、少なくとも１つの子機屋外ＶＲＦユニット１２０４と、極値探索コントローラ１０２６とを備える、ＶＲＦシステム１２０６を含むように示されている。コントローラ１０２６は、入力インタフェース８２２を介してＶＲＦシステム１２０６からフィードバックとして性能変数ｙ１を受信し、出力インタフェース８２４を介してＶＲＦシステム１２０６に制御入力ｕ１を提供するように示されている。いくつかの実施形態では、性能変数ｙ１は総電力消費量５３４であり、制御入力ｕ１は圧力セットポイント１０２８である。他の実施形態では、コントローラ１０２６は、ｙ１に加えて１つ以上の追加の性能変数（すなわち、ｙ２…ｙＮ）を受信し得る。例えば、性能変数ｙ１，ｙ２，…ｙＮの各々は、ＶＲＦシステム１２０６の特定のコンポーネントの電力消費量（例えば、屋外ファンの電力消費量、圧縮機の電力消費量など）を表し得る。
【００８４】
コントローラ１０２６は、総性能変数ｙｔｏｔａｌ（例えば、ｙｔｏｔａｌ＝ｙ１＋ｙ２＋…＋ｙＮ）を得るためにシステム全体の個々の性能変数のすべてを合計し得る総性能変数計算器８５８を含むように示されている。コントローラ１０２６は、図３〜図４を参照して説明されるようなコントローラ３０２および４０２と同様に動作し得る。例えば、コントローラ１０２６は、極値探索制御（ＥＳＣ）戦略を使用して、性能変数ｙｔｏｔａｌを最適化することができる。コントローラ１０２６は、周期的ディザ信号ｖを用いて制御入力ｕ１に摂動を与え得る。コントローラ１０２６は、制御入力ｕ１を調整して性能変数ｙｔｏｔａｌの勾配をゼロに至らせることができる。このように、コントローラ１０２６は、総システム性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値（例えば、最大値または最小値）を達成する制御入力ｕ１の値を識別する。
【００８５】
いくつかの実施形態では、コントローラ１０２６によって実装されるＥＳＣ論理は、受信された制御信号（例えば、セットポイント、動作モード信号など）に基づいて制御入力ｕ１の値を生成する。制御信号は、ユーザ制御（例えば、サーモスタット、ローカルユーザインタフェースなど）、クライアントデバイス（例えば、コンピュータ端末、モバイルユーザデバイス、携帯電話、ラップトップ、タブレット、デスクトップコンピュータなど）、監視コントローラ、または、他の任意の外部のシステムもしくはデバイスから受信され得る。様々な実施形態では、コントローラ１０２６は、外部のシステムおよびデバイスと直接（例えば、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト、ケーブルなどを使用して）、または、有線もしくは無線電子データ通信を使用して通信ネットワーク（例えば、ＢＡＣｎｅｔネットワーク、ＬｏｎＷｏｒｋｓネットワーク、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット、セルラネットワークなど）を介して、通信することができる。
【００８６】
依然として図１２を参照すると、コントローラ１０２６は、入力インタフェース８２２と出力インタフェース８２４とを含む通信インタフェースを含むように示されている。例えば、入力インタフェース８２２は、ＶＲＦシステム１２０６からアナログフィードバック信号（例えば、出力変数、測定信号、センサ出力、制御変数）を受信するように構成することができる。出力インタフェース８２４は、ＶＲＦシステム１２０６にデジタル制御信号（例えば、操作変数、制御入力）を提供するように構成されたデジタル出力（例えば、光学デジタルインタフェース）とすることができる。他の実施形態では、出力インタフェース８２４は、アナログ出力信号を提供するように構成される。
【００８７】
コントローラ１０２６は、プロセッサ８３２とメモリ８４０とを有する処理回路８３０を含むように示されている。プロセッサ８３２は、一般用途もしくは特殊用途プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、１つもしくは複数のフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、処理コンポーネントのグループ、または他の適切な処理コンポーネントとすることができる。プロセッサ８３２は、メモリ８４０に格納されたまたは他のコンピュータ可読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ネットワークストレージ、リモートサーバなど）から受信されたコンピュータコードまたは命令を実行するように構成される。
【００８８】
メモリ８４０は、本開示で説明される様々なプロセスを完了および／または促進するためのデータおよび／またはコンピュータコードを格納するための１つ以上のデバイス（例えば、メモリユニット、メモリデバイス、記憶装置など）を含むことができる。メモリ８４０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブストレージ、一時記憶装置、不揮発性メモリ、フラッシュメモリ、光メモリ、あるいは、ソフトウェアオブジェクトおよび／またはコンピュータ命令を格納するための他の任意の適切なメモリを含むことができる。メモリ８４０は、データベースコンポーネント、オブジェクトコードコンポーネント、スクリプトコンポーネント、または、他の任意のタイプの様々な活動をサポートするための情報構造および本開示で説明される情報構造を含むことができる。メモリ８４０は、処理回路８３０を介してプロセッサ８３２に通信可能に接続することができ、本明細書で説明される１つ以上のプロセスを（例えば、プロセッサ８３２によって）実行するためのコンピュータコードを含むことができる。
【００８９】
依然として図１２を参照すると、極値探索コントローラ１０２６は、入力インタフェース８２２を介して性能変数ｙ１を受信し、総性能変数計算器８５８に性能変数ｙ１（および入力インタフェース８２２を介して受信された他の任意の性能変数）を提供するように示されている。総性能変数計算器８５８は、コントローラ１０２６内の制御ループ８５０に総性能変数ｙｔｏｔａｌを提供するために、受信された性能変数のすべてを加えることができる。制御ループ８５０は、勾配推定器８５４と、フィードバックコントローラ８５２と、励起信号要素８６０とを含むように示されている。勾配推定器８５４は、制御入力ｕ１に対する性能変数ｙｔｏｔａｌの勾配
【数４】
2020008277.tif 000006
を決定するように構成され得る。フィードバックコントローラ８５２は、制御入力ｕ１のＤＣ値（すなわち、変数ｗ）を調整して勾配
【数５】
2020008277.tif 000007
をゼロに至らせるように構成することができる。ディザ信号ジェネレータ８５６は、励起信号要素８６０において制御入力ｕ１に摂動を与えるために使用されるディザ信号を作り出すように示されている。
【００９０】
ここで図１３を参照すると、いくつかの実施形態による、極値探索制御（ＥＳＣ）技法を使用してＶＲＦシステムを動作させるためのプロセス１３００のフロー図が示されている。フロー図１３００に示されるＥＳＣ技法は、プラント（例えば、ＶＲＦシステム１０００、ＶＲＦシステム１２０６など）を監視および制御するために極値探索コントローラ（例えば、コントローラ１０２６）の１つ以上のコンポーネントによって行うことができる。例えば、コントローラ１０２６は、ＥＳＣ技法を使用して、周期的ディザ信号ｖを用いて制御入力ｕ１に摂動を与えることによって、ＶＲＦシステム１２０６に提供される制御入力ｕ１の最適値を決定することができる。
【００９１】
プロセス１３００は、複数のＶＲＦユニットの総電力消費量を決定すること（ステップ１３０２）を含むように示されている。いくつかの実施形態では、総電力消費量を決定することは、総電力消費量の単数入力を受信することとすることができる。他の実施形態では、総電力消費量は、入力として受信された複数の電力消費量に基づいて計算される必要があり得る。
【００９２】
プロセス１３００は、複数の屋外ＶＲＦユニットに対する圧力セットポイントを生成すること（ステップ１３０４）と、励起信号を用いて圧力セットポイントに摂動を与えること（ステップ１３０６）と、摂動を与えられた圧力セットポイントから生じた総電力消費量を監視すること（ステップ９０８）とを含むように示されている。いくつかの実施形態では、励起信号はディザ信号ｖである。ディザ信号ｖは、図１２を参照して説明されるように、ディザ信号ジェネレータ８５６によって生成することができる。ディザ信号ｖは、摂動を与えられた過冷却温度セットポイントを形成するためにフィードバックコントローラによって生成された過冷却温度セットポイント（例えば、ＤＣ値ｗ）に加えることができる。いくつかの実施形態では、摂動を与えられた過冷却温度セットポイントは、新しい制御入力ｕ１（例えば、ｕ１＝ｗ＋ｖ）である。新しい制御入力ｕ１が生成された後、新しい制御入力ｕ１をプラント（例えば、ＶＲＦシステム１２０６）に提供することができ、ＥＳＣ制御技法を繰り返すことができる。いくつかの実例では、ディザ信号ｖの加算により、制御入力ｕ１は、その最適値から遠ざかってゆく。しかしながら、フィードバックコントローラは、制御入力ｕ１がその最適値に絶えず引き戻されるようにＤＣ値ｗを調整することによって、そのようなドリフトを補償することができる。ディザ信号ｖの大きさおよび周波数は、性能変数ｙｔｏｔａｌに見られる付加雑音（例えば、プロセス雑音、測定雑音など）を克服するように（例えば、ユーザによって手動でまたはコントローラによって自動的に）選択することができる。
【００９３】
プロセス１３００は、摂動を与えられた圧力セットポイントに対する総電力消費量の勾配を推定すること（ステップ１３１０）を含むように示されている。いくつかの実施形態では、総電力消費量は、総性能変数ｙｔｏｔａｌである。いくつかの実施形態では、勾配は、図４を参照して説明される性能勾配ｐである。
他の実施形態では、勾配はまた、性能勾配
【数６】
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とすることもできる。例えば、勾配は、曲線に沿った特定の場所における（例えば、ｕ１の特定の値における）関数ｙｔｏｔａｌ＝ｆ（ｕ１）によって定義された曲線の傾きまたは微分係数とすることができる。勾配は、制御入力ｕ１および性能変数ｙｔｏｔａｌの１対または複数対の値を使用して推定することができる。
【００９４】
依然として図１３を参照すると、プロセス１３００は、圧力セットポイントの新しい値を決定して推定勾配をゼロに至らせること（ステップ１３１２）と、圧力セットポイントを使用して少なくとも１つの屋外ＶＲＦユニットを動作させること（ステップ１３１４）とを含むように示されている。いくつかの実施形態では、ステップ１３１２は、図１２に示すフィードバックコントローラ８５２によって行われる。フィードバックコントローラは、入力として勾配を受信し、勾配をゼロに至らせるようにその出力（例えばＤＣ出力ｗ）を調節することができる。フィードバックコントローラは、ＤＣ出力ｗの最適値に達するまで、ＤＣ出力ｗの値を増加または減少させることができる。ＤＣ出力ｗの最適値は、性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値（例えば、最大または最小値）をもたらす値として定義することができる。性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値は、勾配がゼロになると生じる。それに従って、フィードバックコントローラは、勾配をゼロに至らせるようにその出力ｗを調節することによって性能変数ｙｔｏｔａｌの最適値を達成することができる。
【００９５】
例示的な実施形態の構成
様々な例示的な実施形態で示されるようなシステムおよび方法の建築および構成は、単なる例示である。この開示ではほんの少数の実施形態について詳細に説明してきたが、多くの変更（例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率、パラメータの値、取り付け方法、材料の使用、色、向きなどの変化）が可能である。例えば、要素の位置を逆にしたり、別の方法で変化させたりしてもよく、個別の要素または位置の性質または数を変更したり、変化させたりしてもよい。それに従って、そのような変更はすべて、本開示の範囲内に含まれることが意図される。いかなるプロセスまたは方法ステップの順番または順序も、代替の実施形態に従って変化させたり、並べ直したりしてもよい。本開示の範囲から逸脱することなく、例示的な実施形態の設計、動作条件および構成における他の置換、変更、変化および省略を行ってもよい。
【００９６】
本開示は、様々な動作を遂行するためのあらゆる機械可読媒体上の方法、システムおよびプログラム製品を企図する。本開示の実施形態は、既存のコンピュータプロセッサを使用して、または、この目的もしくは別の目的のために組み込まれた適切なシステム用の特殊用途コンピュータプロセッサによって、あるいは、配線システムによって、実装してもよい。本開示の範囲内の実施形態は、機械実行可能命令またはデータ構造を保持するためまたはその上に格納するための機械可読媒体を含むプログラム製品を含む。そのような機械可読媒体は、プロセッサを備える一般用途または特殊用途コンピュータまたは他の機械によるアクセスが可能な、利用可能ないかなる媒体でもあり得る。例示として、そのような機械可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭもしくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置もしくは他の磁気記憶装置、または、機械実行可能命令もしくはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを保持するためもしくは格納するために使用することができ、プロセッサを備える一般用途もしくは特殊用途コンピュータもしくは他の機械によるアクセスが可能な他の任意の媒体を含み得る。また、上記の組み合わせも、機械可読媒体の範囲内に含まれる。機械実行可能命令は、例えば、一般用途コンピュータ、特殊用途コンピュータまたは特殊用途処理機械にある特定の機能または機能グループを実行させる命令およびデータを含む。
【００９７】
図は方法ステップの特定の順番を示しているが、ステップの順番は、描写されているものとは異なり得る。また、２つ以上のステップを同時に実行することも、部分的に同時に実行することもできる。そのような変形形態は、選択されたソフトウェアおよびハードウェアシステムならびに設計者の選択に依存する。そのような変形形態はすべて、本開示の範囲内である。同様に、ソフトウェア実装は、様々な接続ステップ、処理ステップ、比較ステップおよび決定ステップを遂行するために、規則に基づく論理および他の論理を有する標準プログラミング技法を用いて遂行することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2020008277.tif 000012
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020008277.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020008277.tif 000019
【図１２】
2020008277.tif 000020
【図１３】
2020008277.tif 000021
【外国語明細書】
2020008277000001.pdf