我國暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展分析

王亮

摘 要：暖通空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)可以進(jìn)行多次輸入和輸出，其運(yùn)行過程中呈現(xiàn)出非線性的特點(diǎn)，具有一定的時(shí)變性，在對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的流量進(jìn)行有效地控制中，一般都會(huì)采用智能化的解耦控制方法。該文通過分析暖通空調(diào)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的解耦控制步驟，分析暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，根據(jù)暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的非線性和時(shí)變性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的解耦控制流程。這套解耦控制流程已經(jīng)被應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制中，該控制方法具有時(shí)效性和安全性特點(diǎn)，能夠保證供暖的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了供冷氣的均勻性。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào) 自動(dòng)控制系統(tǒng) 發(fā)展

中圖分類號(hào)：TU831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（b）-0236-01

暖通空調(diào)主要是運(yùn)用制冷的方式，將冷水和水蒸汽作為傳播溫度的媒介，對(duì)一定的區(qū)域進(jìn)行穩(wěn)定的且不間斷的制冷服務(wù)。暖通空調(diào)主要由冷量源、自動(dòng)控制系統(tǒng)和冷氣用戶三個(gè)部分構(gòu)成。暖通空調(diào)可以使制冷能源得到充分的使用，并且是一種環(huán)保型的系統(tǒng)，在使用時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成任何的污染，在近些年來主要應(yīng)用于我國冬季寒冷的東北地區(qū)。大型的暖通空調(diào)一般是由很多的冷量源于制冷站連接構(gòu)成的龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于我國很多地區(qū)還沒有制定出有效的策略來對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，導(dǎo)致暖通空調(diào)供冷的穩(wěn)定性不高，暖通空調(diào)的特點(diǎn)還不能展現(xiàn)出來，針對(duì)這些問題，應(yīng)該提出有效的策略來解決。

1 暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

暖通空調(diào)是由直接性的系統(tǒng)和間接使用的系統(tǒng)構(gòu)成的，間接使用的系統(tǒng)是我們平時(shí)供暖常用的一種系統(tǒng)。間接使用的系統(tǒng)是由不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成的，形成不同的冷氣循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)具有下面幾個(gè)主要的特征：其一，因?yàn)椴煌木W(wǎng)絡(luò)中的用戶不是獨(dú)立的，在供冷氣時(shí)采取的是集中供冷氣的方式，因此，自動(dòng)控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的連接性特點(diǎn)，其耦合能力比較強(qiáng)；其二，由于建筑物之前是存在冷氣量的慣性的，系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行冷氣量的輸送和傳遞過程中會(huì)有一定的滯后性，使暖通空調(diào)的自動(dòng)控制系統(tǒng)具有供冷氣滯后性特征；其三，在暖通空調(diào)進(jìn)行供冷氣的時(shí)候，由于系統(tǒng)外界存在不同的壓力，其壓力差是在變化的，這就導(dǎo)致了自動(dòng)控制系統(tǒng)在供冷氣的時(shí)候會(huì)具有時(shí)變性的特點(diǎn)；其四，由于暖通空調(diào)的散冷氣器不具有線性特征，這就導(dǎo)致了自動(dòng)控制系統(tǒng)的線性特征比較弱。

2 暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展

2.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制策略

在對(duì)暖通空調(diào)的供冷氣形式進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制的時(shí)候，一般先對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)而均勻的供冷氣效果，調(diào)節(jié)供冷氣系統(tǒng)的閥門，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次網(wǎng)供冷氣的調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)好以后就不要再使之發(fā)生變動(dòng)了。在暖通空調(diào)進(jìn)行供冷氣的時(shí)候，按照用戶的對(duì)冷氣量的需求程度進(jìn)行冷氣量供應(yīng)的調(diào)節(jié)，作為媒介的水和蒸汽的溫度調(diào)節(jié)要根據(jù)完結(jié)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，一次網(wǎng)的流量調(diào)節(jié)也要隨著室外溫度的變化而調(diào)節(jié)。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的均勻供冷氣，就要運(yùn)用間接式的供冷氣系統(tǒng)，現(xiàn)在主要運(yùn)用的調(diào)節(jié)方法主要有補(bǔ)償法等，這種方法一般在歐洲國家用的比較多，是一種進(jìn)行全方位的流量調(diào)節(jié)方法，對(duì)冷氣量源的燃燒進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)水壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠有效地改善在供冷氣過程中出現(xiàn)的冷氣量不均勻的問題。然而，這種方法要結(jié)合配套的傳感器使用，所以會(huì)耗費(fèi)大量的資金。

對(duì)暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)的時(shí)候可以采用預(yù)定計(jì)劃的方法、阻力系數(shù)的方法，這兩種方法可以進(jìn)行計(jì)算流程復(fù)雜、調(diào)節(jié)比較麻煩的自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)時(shí)。模擬分析的方法和模擬阻力法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)供冷氣原理的分析，但是很難構(gòu)建出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，不能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的自動(dòng)控制系統(tǒng)控制效果。所以，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，我國主要采用的是溫度調(diào)節(jié)的方法對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行有效地控制，這種方法適用于間接的供冷氣方式，通過對(duì)系統(tǒng)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)供冷氣的均勻性。暖通空調(diào)被分成兩個(gè)互不聯(lián)系的系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)和冷氣源的工作是獨(dú)立的，自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)外界負(fù)荷的預(yù)測，冷氣源實(shí)現(xiàn)對(duì)一次網(wǎng)流量的控制，使室外的溫度與二次網(wǎng)調(diào)節(jié)后的溫度相同，從而實(shí)現(xiàn)均勻供冷氣的效果。

2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)常規(guī)控制策略

對(duì)于間接的暖通空調(diào)，對(duì)其自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)所采用的方式一般是按照識(shí)別出的供冷氣特點(diǎn)，對(duì)其參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，然后對(duì)二次網(wǎng)的溫度進(jìn)行多次測量，運(yùn)用中央處理器對(duì)冷氣量定出一個(gè)統(tǒng)一的目標(biāo)，自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制系統(tǒng)將溫度統(tǒng)一調(diào)節(jié)成規(guī)定的溫度?，F(xiàn)在，暖通空調(diào)在進(jìn)行自動(dòng)控制系統(tǒng)控制的時(shí)候還是多采用PID進(jìn)行控制的，這種方法操作起來不復(fù)雜，而且對(duì)大多數(shù)供冷氣系統(tǒng)都是兼容的，在運(yùn)用的時(shí)候可以根據(jù)暖通空調(diào)自身的特點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)的確定，但是，PID控制方法具有其自身的缺點(diǎn)，其很難實(shí)現(xiàn)供冷氣的均勻性和穩(wěn)定性。

PID控制方法在進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)的時(shí)候比較麻煩，因此，在使用這種方法的時(shí)候工作人員一般是采用以往的經(jīng)驗(yàn)來調(diào)節(jié)參數(shù)，導(dǎo)致參數(shù)調(diào)節(jié)后也不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，其精度是存在一定的問題的。

2.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能化解耦控制策略分析

自動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)統(tǒng)一的整體，因此其具有很強(qiáng)的耦合性特點(diǎn)，現(xiàn)在，對(duì)解耦方法的控制一般是采用閉合的方法，運(yùn)用多個(gè)變量來控制。對(duì)于不同的通路來說，可以運(yùn)用通道補(bǔ)償?shù)姆椒▉韽浹a(bǔ)其他通路受到干擾的問題，根據(jù)這樣的思路，建立系統(tǒng)內(nèi)部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)解耦的有效控制，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)受到干擾的系統(tǒng)通路進(jìn)行補(bǔ)償，將不同變量的自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)成相同量的系統(tǒng)，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行逆向的解耦，也可以進(jìn)行模糊解耦方法的設(shè)計(jì)。智能化的解耦控制策略可以獨(dú)立于數(shù)學(xué)建模，其難度不大，有可以根據(jù)供冷氣情況的不同，進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)節(jié)，能夠在系統(tǒng)的任何子系統(tǒng)下進(jìn)行調(diào)節(jié)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是覆蓋整個(gè)暖通空調(diào)的，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供冷氣系統(tǒng)的解耦控制。

3 結(jié)語

現(xiàn)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(diào)被應(yīng)用到居民的建筑中，而且，很多工業(yè)領(lǐng)域也需要大量的冷氣能，暖通空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生，因此，對(duì)暖通空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)控制策略進(jìn)行探討是很有必要的。暖通空調(diào)進(jìn)行供冷氣的時(shí)候，由于系統(tǒng)外界存在不同的壓力，其壓力差是在變化的，導(dǎo)致其具有時(shí)變性和非線性的特點(diǎn)，我國主要采用的是溫度調(diào)節(jié)的方法對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行有效地控制，這種方法適用于間接的供冷氣方式，通過對(duì)系統(tǒng)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)從而實(shí)現(xiàn)供冷氣的均勻性。

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