自动控制在暖通空调系统中的发展与应用 路达

自动控制在暖通空调系统中的发展与应用路达

摘要：随着国家经济的迅猛发展，城市化建设的推进使得人民的生活有了极大

的提高，不仅能够为人们营造良好的生活环境，而且还可以提高人民的生活质量。然而，随着暖通空调系统在人们生活中的大量应用，造成了一定的环境问题和能

源消耗问题，尤其是空气污染等方面获得了社会关注。不论单位还是个人应用空

调造成的能源消耗基本占总建筑能耗的1/2，以中央空调为例，中央空调消耗的

电能基本占整栋建筑电能消耗的六成左右。空调的应用在带来极大的生活便利的

同时，也造成了能耗和环境问题，因此需要深入研究空调使用过程中的节能工作，促进国家社会与经济的可持续发展，建立环境友好型社会。

关键词：自动控制；暖通空调；发展

一、自动控制系统在暖通空调运用中存在的问题

第一，相关工作人员对于暖通空调系统的研究和理解还比较片面。在设计方面，工作人员没有充分认识暖通空调系统，夏冬季节虽然可以处理暖通系统相关

的控制问题，但是运用设备来节约全年能源，并不是季节性相关的能源效率问题。因此在对自动控制进行设计的过程中，相关工作人员应当注意这一方面存在的问题，提升设计人员的设计水平，只有这样才可以达到要求。第二，设计暖通系统

和自动控制相关工作的人员彼此之间没有做到良好沟通，这样就很可能导致在设

计工作中存在一些不合理的地方。由于沟通不到位这一问题的存在就没有办法很

好的保证将自动控制系统运用到暖通空调系统中，也没有办法很好的发挥其作用。

二、自动化理论在暖通空调中的具体应用

自动控制技术的理论和实践逐渐完善，在应用过程中也有了不同的分支变化，但是最终都是为了实现通过智能技术对暖通空调系统的管理，切实落实节能减排、保护环境的要求，形成资源节约型、环境友好型社会，促进社会与经济的全面协

调可持续发展。

1、在暖通空调自动系统中模糊控制的应用

在暖通自动控制系统中，模糊控制就是指对房间温度进行模糊感知和预测，

通过对人体温感的研究做到方针对比，从而完成整个系统的控制和管理。在模糊

控制暖通空调自动系统中，控制器能够实现较好的完整的运行回路，在运行实验

中也能够保障较好的稳定性。例如，大型客运站中央空调系统涉及到了三个控制

系统，他们均是在模糊控制的基础上建立起来的暖通空调控制系统，这种新型的

控制管理系统相比于传统的PID控制系统能够提供更好的节能管理，包括更稳定

的运行。事实上，PID控制系统的操作原理较为简单，一旦出现问题能够实现快

速的维修工作，PID控制系统也具有较为广泛的应用范围。但是这一系统运行不

算稳定，整体的运行效率也比较低。而基于模糊控制下的暖通空调管理系统性能

更好，具有适用范围广的特点，并且模糊控制系统并不需要建立被控对象的模型。但是模糊控制系统对环境的适应能力比较差，不能完全实现对温感的探测感知，

并且也需要对控制参数进行提前的设置。

2、暖通空调自控系统中神经网络控制的应用

神经网络控制系统包括下述几个方面的内容：1）风机盘管热水系统。与传统的PID系统相比，神经网络控制系统具有更强的水温控制能力，这就意味着神经

网络控制系统能够对控制能源的消耗问题给予准确的预测，这样不仅可以达到节

能减排的目的，而且还可以实现对环境的保护。2）在暖通空调控制过程中，应

用神经网络控制系统可以实现对系统整体运行状态与周边环境条件进行有效控制，

从而实现对整个设备更精准有效的控制，在此技术上对于设备的控制也能够更加

科学合理，从而提供良好的节能效果。

3、在暖通空调自控系统中基于遗传算法的运用

遗传算法并不是新兴的研究方向，事实上，早在20世纪60年代美国就开始

使用了遗传算法，其一般是通过对数学模型的分析和研究来构建一套借助空间搜

索来达到随机搜索的一种运行模式。在初期空调系统设计阶段，遗传算法就开始

被慢慢的引入到PID管理系统中，并且运行过程中，发现与传统的PID系统相比，遗传算法具有更高的应用价值，遗传算法不需要依赖数学模型，具有非常强的信

息搜索能力，与模糊控制进行结合能够实现对空调系统的变频控制，从而促进了

相关领域的技术发展，从其他思路实现了对能源的节约。

4、暖通空调自控系统与常见控制方法的结合

在实际应用的过程中，暖通空调运行系统需要借助大量的非线性及参数关系，导致自动化控制操作系统比较复杂。基于这个原因，该领域的专业人士开始对其

进行了更加深入的分析和研究，不断提高其实际应用适应性。将传统的PID控制

系统与模糊控制系统进行有效的结合，通过应用测试来提高暖通空调自控系统的

运行效率。通过测试发现，融合后的系统可以更加精准的实现对空调的控制管理

工作。换一个思路，也能够实现传统PID控制与模糊控制系统的融合，从而完成

对空调管理系统的有效控制，更加灵活多变的实现空调设备的节能要求。

三、在暖通空调系统内自动控制的运用和发展

1、在暖通空调自动系统中模糊控制的应用

在暖通空调的自动控制系统内，模糊控制就是模糊的感知以及预测房间温度，研究人体温感并进行很好的对比，进而实现对整个系统的管理以及控制。将模糊

控制运用到暖通空调自动系统内，控制系统的运行回路是比较好，比较完整的，

在运行实验的过程中也可以保持很好的稳定性。比如在大型客运站内的中央空调

控制系统包含了主要三个控制系统，它们建立的暖通空调控制系统都是在模糊控

制运用基础上进行的。与传统PID控制系统相比，这种新型控制管理系统能够使

管理变得更加节能，让运行更加的稳定。实际上操作PID控制系统的原理十分简单，如果问题出现了就可以进行快速维修的工作，PID控制系统的应用范围也十

分广泛。但是这一个系统的运行并不十分稳定，整体运行的效率也是很低。运用

模糊控制的暖通空调管理系统具有的性能比较好，运用的范围也十分广。但是在

环境这一方面来说，模糊控制系统的适应能力十分差，不能够很好的探测感知温感，同时也需要提前设置控制参数。

2、流程自动控制的应用

自动化控制系统主要是依附在自动控制技术上，它主要是由传感器，执行机构，调节器和调节机构组成的。在调节参数的过程中，虽然参数会在调节的前后

存在明显变化，但是仍然没有办法与实际的参数相一致，这一问题的出现主要是

由于偏差的存在，但是自动化控制可以给定数值结合起来进行调解，让新参数值

能够达到要求。具体的流程包括：设置传感器时需要在调控对象的附近进行，它

的作用主要是占用系统运行的状态，分析发出的信号，如果存在了异常现象，就

会利用变送器转变为和调节器相一致的信号，并将其传到调节器。与此同时，对

给定设计值进行设置，对两种信号进行对比，如果相差的比较大，调节器这时就

可以下达指令，之后执行机构会马上进行调整，进而把两者间的偏差能够控制在

规定的范围之间。

结束语