我國暖通空調自動控制系統的現狀與發展分析

王亮

摘 要：暖通空調的自動控制系統可以進行多次輸入和輸出，其運行過程中呈現出非線性的特點，具有一定的時變性，在對自動控制系統的流量進行有效地控制中，一般都會采用智能化的解耦控制方法。該文通過分析暖通空調的神經網絡的解耦控制步驟，分析暖通空調自動控制系統的現狀，根據暖通空調自動控制系統的非線性和時變性特點，設計了神經網絡的解耦控制流程。這套解耦控制流程已經被應用于自動控制系統的控制中，該控制方法具有時效性和安全性特點，能夠保證供暖的穩定性，實現了供冷氣的均勻性。

關鍵詞：暖通空調 自動控制系統 發展

中圖分類號：TU831 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（b）-0236-01

暖通空調主要是運用制冷的方式，將冷水和水蒸汽作為傳播溫度的媒介，對一定的區域進行穩定的且不間斷的制冷服務。暖通空調主要由冷量源、自動控制系統和冷氣用戶三個部分構成。暖通空調可以使制冷能源得到充分的使用，并且是一種環保型的系統，在使用時不會對環境造成任何的污染，在近些年來主要應用于我國冬季寒冷的東北地區。大型的暖通空調一般是由很多的冷量源于制冷站連接構成的龐大的網絡系統，由于我國很多地區還沒有制定出有效的策略來對自動控制系統進行控制，導致暖通空調供冷的穩定性不高，暖通空調的特點還不能展現出來，針對這些問題，應該提出有效的策略來解決。

1 暖通空調自動控制系統現狀分析

暖通空調是由直接性的系統和間接使用的系統構成的，間接使用的系統是我們平時供暖常用的一種系統。間接使用的系統是由不同的網絡系統構成的，形成不同的冷氣循環網絡。暖通空調自動控制系統具有下面幾個主要的特征：其一，因為不同的網絡中的用戶不是獨立的，在供冷氣時采取的是集中供冷氣的方式，因此，自動控制系統具有很強的連接性特點，其耦合能力比較強；其二，由于建筑物之前是存在冷氣量的慣性的，系統設備進行冷氣量的輸送和傳遞過程中會有一定的滯后性，使暖通空調的自動控制系統具有供冷氣滯后性特征；其三，在暖通空調進行供冷氣的時候，由于系統外界存在不同的壓力，其壓力差是在變化的，這就導致了自動控制系統在供冷氣的時候會具有時變性的特點；其四，由于暖通空調的散冷氣器不具有線性特征，這就導致了自動控制系統的線性特征比較弱。

2 暖通空調自動控制系統的發展

2.1 自動控制系統的控制策略

在對暖通空調的供冷氣形式進行調節和控制的時候，一般先對自動控制系統進行調節，使自動控制系統可以實現平穩而均勻的供冷氣效果，調節供冷氣系統的閥門，實現對一次網供冷氣的調節，在調節好以后就不要再使之發生變動了。在暖通空調進行供冷氣的時候，按照用戶的對冷氣量的需求程度進行冷氣量供應的調節，作為媒介的水和蒸汽的溫度調節要根據完結的溫度進行調節，一次網的流量調節也要隨著室外溫度的變化而調節。

要實現對用戶的均勻供冷氣，就要運用間接式的供冷氣系統，現在主要運用的調節方法主要有補償法等，這種方法一般在歐洲國家用的比較多，是一種進行全方位的流量調節方法，對冷氣量源的燃燒進行調節，對水壓進行調節，能夠有效地改善在供冷氣過程中出現的冷氣量不均勻的問題。然而，這種方法要結合配套的傳感器使用，所以會耗費大量的資金。

對暖通空調自動控制系統進行手動調節的時候可以采用預定計劃的方法、阻力系數的方法，這兩種方法可以進行計算流程復雜、調節比較麻煩的自動控制系統調節時。模擬分析的方法和模擬阻力法可以實現對自動控制系統供冷氣原理的分析，但是很難構建出準確的數學模型，不能實現準確的自動控制系統控制效果。所以，根據現實情況，我國主要采用的是溫度調節的方法對自動控制系統進行有效地控制，這種方法適用于間接的供冷氣方式，通過對系統的溫度進行調節從而實現供冷氣的均勻性。暖通空調被分成兩個互不聯系的系統，自動控制系統和冷氣源的工作是獨立的，自動控制系統實現對系統外界負荷的預測，冷氣源實現對一次網流量的控制，使室外的溫度與二次網調節后的溫度相同，從而實現均勻供冷氣的效果。

2.2 自動控制系統常規控制策略

對于間接的暖通空調，對其自動控制系統進行調節所采用的方式一般是按照識別出的供冷氣特點，對其參數進行準確的描述，然后對二次網的溫度進行多次測量，運用中央處理器對冷氣量定出一個統一的目標，自動控制系統的控制系統將溫度統一調節成規定的溫度。現在，暖通空調在進行自動控制系統控制的時候還是多采用PID進行控制的，這種方法操作起來不復雜，而且對大多數供冷氣系統都是兼容的，在運用的時候可以根據暖通空調自身的特點進行參數的確定，但是，PID控制方法具有其自身的缺點，其很難實現供冷氣的均勻性和穩定性。

PID控制方法在進行參數調節的時候比較麻煩，因此，在使用這種方法的時候工作人員一般是采用以往的經驗來調節參數，導致參數調節后也不能實現最優化，其精度是存在一定的問題的。

2.3 自動控制系統的智能化解耦控制策略分析

自動控制系統是一個統一的整體，因此其具有很強的耦合性特點，現在，對解耦方法的控制一般是采用閉合的方法，運用多個變量來控制。對于不同的通路來說，可以運用通道補償的方法來彌補其他通路受到干擾的問題，根據這樣的思路，建立系統內部的神經網絡可以實現對解耦的有效控制，運用神經網絡對受到干擾的系統通路進行補償，將不同變量的自動控制系統調節成相同量的系統，運用神經網絡進行逆向的解耦，也可以進行模糊解耦方法的設計。智能化的解耦控制策略可以獨立于數學建模，其難度不大，有可以根據供冷氣情況的不同，進行自動的調節，能夠在系統的任何子系統下進行調節，神經網絡是覆蓋整個暖通空調的，其能實現對整個供冷氣系統的解耦控制。

3 結語

現在，隨著人們生活水平的提高，人們越來越追求生活的舒適性，大型的暖通空調被應用到居民的建筑中，而且，很多工業領域也需要大量的冷氣能，暖通空調應運而生，因此，對暖通空調自動控制系統控制策略進行探討是很有必要的。暖通空調進行供冷氣的時候，由于系統外界存在不同的壓力，其壓力差是在變化的，導致其具有時變性和非線性的特點，我國主要采用的是溫度調節的方法對自動控制系統進行有效地控制，這種方法適用于間接的供冷氣方式，通過對系統的溫度進行調節從而實現供冷氣的均勻性。

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