我国暖通空调自动控制系统的现状与发展分析

王亮

摘 要：暖通空调的自动控制系统可以进行多次输入和输出，其运行过程中呈现出非线性的特点，具有一定的时变性，在对自动控制系统的流量进行有效地控制中，一般都会采用智能化的解耦控制方法。该文通过分析暖通空调的神经网络的解耦控制步骤，分析暖通空调自动控制系统的现状，根据暖通空调自动控制系统的非线性和时变性特点，设计了神经网络的解耦控制流程。这套解耦控制流程已经被应用于自动控制系统的控制中，该控制方法具有时效性和安全性特点，能够保证供暖的稳定性，实现了供冷气的均匀性。

关键词：暖通空调 自动控制系统 发展

中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0236-01

暖通空调主要是运用制冷的方式，将冷水和水蒸汽作为传播温度的媒介，对一定的区域进行稳定的且不间断的制冷服务。暖通空调主要由冷量源、自动控制系统和冷气用户三个部分构成。暖通空调可以使制冷能源得到充分的使用，并且是一种环保型的系统，在使用时不会对环境造成任何的污染，在近些年来主要应用于我国冬季寒冷的东北地区。大型的暖通空调一般是由很多的冷量源于制冷站连接构成的庞大的网络系统，由于我国很多地区还没有制定出有效的策略来对自动控制系统进行控制，导致暖通空调供冷的稳定性不高，暖通空调的特点还不能展现出来，针对这些问题，应该提出有效的策略来解决。

1 暖通空调自动控制系统现状分析

暖通空调是由直接性的系统和间接使用的系统构成的，间接使用的系统是我们平时供暖常用的一种系统。间接使用的系统是由不同的网络系统构成的，形成不同的冷气循环网络。暖通空调自动控制系统具有下面几个主要的特征：其一，因为不同的网络中的用户不是独立的，在供冷气时采取的是集中供冷气的方式，因此，自动控制系统具有很强的连接性特点，其耦合能力比较强；其二，由于建筑物之前是存在冷气量的惯性的，系统设备进行冷气量的输送和传递过程中会有一定的滞后性，使暖通空调的自动控制系统具有供冷气滞后性特征；其三，在暖通空调进行供冷气的时候，由于系统外界存在不同的压力，其压力差是在变化的，这就导致了自动控制系统在供冷气的时候会具有时变性的特点；其四，由于暖通空调的散冷气器不具有线性特征，这就导致了自动控制系统的线性特征比较弱。

2 暖通空调自动控制系统的发展

2.1 自动控制系统的控制策略

在对暖通空调的供冷气形式进行调节和控制的时候，一般先对自动控制系统进行调节，使自动控制系统可以实现平稳而均匀的供冷气效果，调节供冷气系统的阀门，实现对一次网供冷气的调节，在调节好以后就不要再使之发生变动了。在暖通空调进行供冷气的时候，按照用户的对冷气量的需求程度进行冷气量供应的调节，作为媒介的水和蒸汽的温度调节要根据完结的温度进行调节，一次网的流量调节也要随着室外温度的变化而调节。

要实现对用户的均匀供冷气，就要运用间接式的供冷气系统，现在主要运用的调节方法主要有补偿法等，这种方法一般在欧洲国家用的比较多，是一种进行全方位的流量调节方法，对冷气量源的燃烧进行调节，对水压进行调节，能够有效地改善在供冷气过程中出现的冷气量不均匀的问题。然而，这种方法要结合配套的传感器使用，所以会耗费大量的资金。

对暖通空调自动控制系统进行手动调节的时候可以采用预定计划的方法、阻力系数的方法，这两种方法可以进行计算流程复杂、调节比较麻烦的自动控制系统调节时。模拟分析的方法和模拟阻力法可以实现对自动控制系统供冷气原理的分析，但是很难构建出准确的数学模型，不能实现准确的自动控制系统控制效果。所以，根据现实情况，我国主要采用的是温度调节的方法对自动控制系统进行有效地控制，这种方法适用于间接的供冷气方式，通过对系统的温度进行调节从而实现供冷气的均匀性。暖通空调被分成两个互不联系的系统，自动控制系统和冷气源的工作是独立的，自动控制系统实现对系统外界负荷的预测，冷气源实现对一次网流量的控制，使室外的温度与二次网调节后的温度相同，从而实现均匀供冷气的效果。

2.2 自动控制系统常规控制策略

对于间接的暖通空调，对其自动控制系统进行调节所采用的方式一般是按照识别出的供冷气特点，对其参数进行准确的描述，然后对二次网的温度进行多次测量，运用中央处理器对冷气量定出一个统一的目标，自动控制系统的控制系统将温度统一调节成规定的温度。现在，暖通空调在进行自动控制系统控制的时候还是多采用PID进行控制的，这种方法操作起来不复杂，而且对大多数供冷气系统都是兼容的，在运用的时候可以根据暖通空调自身的特点进行参数的确定，但是，PID控制方法具有其自身的缺点，其很难实现供冷气的均匀性和稳定性。

PID控制方法在进行参数调节的时候比较麻烦，因此，在使用这种方法的时候工作人员一般是采用以往的经验来调节参数，导致参数调节后也不能实现最优化，其精度是存在一定的问题的。

2.3 自动控制系统的智能化解耦控制策略分析

自动控制系统是一个统一的整体，因此其具有很强的耦合性特点，现在，对解耦方法的控制一般是采用闭合的方法，运用多个变量来控制。对于不同的通路来说，可以运用通道补偿的方法来弥补其他通路受到干扰的问题，根据这样的思路，建立系统内部的神经网络可以实现对解耦的有效控制，运用神经网络对受到干扰的系统通路进行补偿，将不同变量的自动控制系统调节成相同量的系统，运用神经网络进行逆向的解耦，也可以进行模糊解耦方法的设计。智能化的解耦控制策略可以独立于数学建模，其难度不大，有可以根据供冷气情况的不同，进行自动的调节，能够在系统的任何子系统下进行调节，神经网络是覆盖整个暖通空调的，其能实现对整个供冷气系统的解耦控制。

3 结语

现在，随着人们生活水平的提高，人们越来越追求生活的舒适性，大型的暖通空调被应用到居民的建筑中，而且，很多工业领域也需要大量的冷气能，暖通空调应运而生，因此，对暖通空调自动控制系统控制策略进行探讨是很有必要的。暖通空调进行供冷气的时候，由于系统外界存在不同的压力，其压力差是在变化的，导致其具有时变性和非线性的特点，我国主要采用的是温度调节的方法对自动控制系统进行有效地控制，这种方法适用于间接的供冷气方式，通过对系统的温度进行调节从而实现供冷气的均匀性。

参考文献

[1] 潘云钢.我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J].暖通空调，2012（11）：1-8.

[2] 郑海云，叶金元，丁力行.我国暖通空调计算机应用综述[J].制冷与空调（四川），2013（4）：56-59.

[3] 蔡振华.空调水蓄冷自动控制系统的研究与开发[D].天津：天津大学，2012.

[4] 张吉礼，赵天怡，陈永攀.大型公建空调系统节能控制研究进展[J].建筑热能通风空调，2011（3）：1-14，49.