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【摘 要】随着计算机技术以及智能技术的不断发展，空调自动化控制技术也不断得以发展。文章重点论述了空调自动控制技术的具体应用。
【关键词】自动控制
一、空调自控技术的原理以及主要作用
（一）空调自控的工作原理
空调的自动控制系统主要目的是为了营造室内适宜的温度以及恰当的湿度等，确保室内具备良好的工作以及生活环境。其控制过程主要如下：第一，温度的控制。温度的控制主要分为夏季制冷和冬季加热两个方面。夏季制冷主要是依据空调系统内部的时钟来确定夏季的设定温度，并且比较温度的传感器所收集到的回风温度，并且采用PID、模糊控制算法以及调节制冷盘管等三通调节阀，实现回风的温度和设定的温度一致，实现有效的制冷效果；冬季加热的原理和夏季制冷的原理类似，只是冬季所设定的温度是以加热为主；第二，风机的控制。空调系统依据其内部的软件系统以及时钟等，依据时间程序或者是具体事件来实现风机的启动或者停止；第三，安全的控制。在风机确定启动，并且空气的流量开关探测到风压之后，温度控制程序才开始启动，确保用户使用的安全性；第四，过滤器报警。在风机启动之后，过滤网的前后会建立起一个风压。若过滤器过脏的话，过滤网前后的风压在变大的时候，接触器的干接点将关闭，进而产生报警信息；第五，加湿功能。空调系统测试到回风的湿度，并且和设定的湿度进行对比，从而控制加湿阀门的开启或者是关闭。
（二）空调自动控制的作用
第一，有利于创造舒适宜人的生活和工作环境。在空调中使用自动控制技术，能够有效调节室内空气的温度、相对湿度以及清新度等，确保良好的室内空气环境，为人们的工作和生活提供一个良好的空间。在这样的环境中生活或者工作，有利于人们的心情舒畅，有助于提高工作的效率。例如对于工艺性的空调来说，需要确保室内的参数恒定。温度的波动范围不能大于±10℃，相对的湿度不能大于±5%，就必须采用自动控制技术；第二，有助于节约能源。在建筑电气设备中，空调系统的能耗是最大的。因此，采用自动控制系统，形成基于微机控制的能量管理系统，实现最优化控制，能够有效调节室内的温湿度。比如说针对大面积的空调而言，利用自动控制系统防止空调过热或者过冷等，有利于最大限度的利用新风以及一、二次回风防止冷热的抵消，有助于实现显著的节能效果；第三，有利于居民使用的安全和可靠性。采用自动控制技术，确保空调系统的正常运转，在发生故障的时候能够进行及时报警并采取措施进行处理。有利于降低事故发生的概率，确保设备的安全运行。
二、空调自动控制技术的具体应用
当前关于空调系统的研究已经从常规的PID控制技术，逐步发展为职能控制，主要包含了模糊控制技术、神经网络算法以及专家算法等。自动控制技术在空调系统中的应用具体有以下几个方面：
（一）PID控制原理以及在空调中的应用
1.PID控制原理及主要特点
PID控制技术的主要原理是：该技术主要是用以确保控制对象的恒定为主要目的，当外界的条件发生变化或者受到干扰的时候，例如检测元件中检测到被控参数发生了一定的变化时，将这个收集到的数值和之前设定的数值之间的偏差值输送到PID控制器当中，通过调节器按照偏差的比例、积分以及微分等进行相应的控制。该技术额主要特点有：第一，控制原理简便，易于操作；第二，应用的范围最广，适应性比较强；第三，鲁棒性比较强，PID控制技术对于被控对象的特性变化不太灵敏。
虽然PID控制技术较为简便，易于操作，但是在进行PID参数调节的时候，其参数的整定值存在一定的局限性。因此该控制技术不能从本质上解决动态品质和稳态精度之间的矛盾。
2.PID控制技术在空调系统中的应用
PID控制就技术主要是一种线性且非时变的控制技术，其和空调系统的非线性以及干扰性多的特点并不是很匹配，但是当前在中央空调系统中普遍使用的技术依然是PID控制算法为核心的控制系统。原因主要在于其原理简单，便于操作，人们对于该技术的实践经验已经非常的成熟。为了有效克服该技术的缺陷，当前已经将先进的智能控制和PID控制技术结合到一起进行使用，例如模糊PIF、神经网络PID等。例如ServetSoygude等人运用PID控制算法，将可编程逻辑控制器应用于HVAC，获得PID参数的最优值。
（二）模糊控制原理及在空调中的应用
1.模糊控制原理以及主要特点
模糊控制不需要建立精确的数学模型，只需要通过操作人员的实践经验，采取模糊推理的方法来实现对非线性系统的控制作用。模糊理论的基础主要是模糊集合和模糊逻辑两个方面。其主要利用隶属度的函数来合理的表示实际生活中的模糊现象。模糊控制器是整个模糊控制系统的核心部分，其主要结构有模糊化接口、模糊推理、知识库以及解模糊化接口等等，模糊集合的特征函数统称之为隶属函数，并且在[0，1]之间选取连续的数值。模糊化主要是将需要检测的变量值转换成为相应的论域，然后将输入的数据转换为合适的模糊语言，并且从知识库中进行对应内容的选取。模糊控制的主要特点有：第一，无需建立精确的数学模型，只需要依据操作人员的实践经验即可；第二，其助于一种基于规则的控制方法；第三，其从定性的角度出发，易于建立语言控制规则；第四，该系统的适应能力较强；第五，鲁棒性能較好，外界的干扰性和参数的变化等对于控制效果的影响降低。
但是该控制技术主要是以串行推理为主，无法表达传统意义下的稳定性能，模糊控制技术属于非线性的控制方法，其分析和设计相对要复杂一些。
2.模糊控制在空调中的应用
日本率先将模糊控制引入中央空调系统控制；赵宁宇等针对变风量空调温度控制系统，将模糊理论的知识表达与神经网络的自学习能力结合起来；于瑛等提出基于模糊自适应控制的变风量空调系统；齐志才等基于单片机控制的思想和方法，提出了中央空调温度模糊控制的方案，实现了中央空调房间温度的无级调节网。
（三）神经网络控制原理及在空调中的应用
1.神经网络控制原理及主要特点
神经网络技术的基础主要是现代神经生物学以及认识科学等对于人类信息处理的研究。该技术的并行处理方面、分布式的存储方面以及优化能力方面在自动控制邻域备受青睐。人工神经网络主要是模拟人脑的神经系统的主要结构以及功能，并且由诸多的并行工作处理单元共同组成。其信息处理系统的功能主要取决于网络的结构、连接的强度以及各个单元的处理方式等。神经网络控制技术的主要特点有：第一，其属于非线性的执行控制技术，主要原理类似于细胞神经等对于信息进行传递和反应；第二，容错能力较强；第三，不需要建立被控对象的精确数学模型；第四，能够并行处理信息，处理的数据的效率比较高。
但是神经网络技术在空调系统的自动控制领域中，还存在一定的问题。主要在于神经网络的高度非线性，导致其稳定性以及收敛性无法证明；且学习的速度比较慢，还需要继续研究快速算法。设计算法不够系统，对于信息形态的表达也不够直观。
2.神经网络在空调中的应用
空调系统控制中应用最多的激励函数是Sigmoid型。刘静执等将神经网络、模糊控制与非线性预测优化控制结合，提出了神经网络模糊预测优化控制方法，应用该方法对变风量空调系统的送风温度和回风温度进行控制研究；郭晓岩针对中央空调的控制特性，提出一种基于神经网络的预测控制方法，将Elman神经网络预测器和神经网络控制器有机结合，预测未来能量需求，实时调节控制策略，使系统所需能量和空调输出能量达到匹配。
结束语
总之，随着智能化技术的不断发展，空调系统中运用自动化技术已成为不可逆转的潮流。在实际空调系统中选用何种自动化控制技术，应依据空调系统的具体使用功能等，合理确定某一种自动化控制技术或者选择两种控制技术进行组合，以便实现最佳的自动化控制效果。
参考文献：
[1]杨怡.变风量空调机组送风温度系统的优化控制与仿真研究[J].建筑电气，2010，29
[2]王再英，韩养社，高虎.楼宇自动化系统原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005
【关键词】自动控制
一、空调自控技术的原理以及主要作用
（一）空调自控的工作原理
空调的自动控制系统主要目的是为了营造室内适宜的温度以及恰当的湿度等，确保室内具备良好的工作以及生活环境。其控制过程主要如下：第一，温度的控制。温度的控制主要分为夏季制冷和冬季加热两个方面。夏季制冷主要是依据空调系统内部的时钟来确定夏季的设定温度，并且比较温度的传感器所收集到的回风温度，并且采用PID、模糊控制算法以及调节制冷盘管等三通调节阀，实现回风的温度和设定的温度一致，实现有效的制冷效果；冬季加热的原理和夏季制冷的原理类似，只是冬季所设定的温度是以加热为主；第二，风机的控制。空调系统依据其内部的软件系统以及时钟等，依据时间程序或者是具体事件来实现风机的启动或者停止；第三，安全的控制。在风机确定启动，并且空气的流量开关探测到风压之后，温度控制程序才开始启动，确保用户使用的安全性；第四，过滤器报警。在风机启动之后，过滤网的前后会建立起一个风压。若过滤器过脏的话，过滤网前后的风压在变大的时候，接触器的干接点将关闭，进而产生报警信息；第五，加湿功能。空调系统测试到回风的湿度，并且和设定的湿度进行对比，从而控制加湿阀门的开启或者是关闭。
（二）空调自动控制的作用
第一，有利于创造舒适宜人的生活和工作环境。在空调中使用自动控制技术，能够有效调节室内空气的温度、相对湿度以及清新度等，确保良好的室内空气环境，为人们的工作和生活提供一个良好的空间。在这样的环境中生活或者工作，有利于人们的心情舒畅，有助于提高工作的效率。例如对于工艺性的空调来说，需要确保室内的参数恒定。温度的波动范围不能大于±10℃，相对的湿度不能大于±5%，就必须采用自动控制技术；第二，有助于节约能源。在建筑电气设备中，空调系统的能耗是最大的。因此，采用自动控制系统，形成基于微机控制的能量管理系统，实现最优化控制，能够有效调节室内的温湿度。比如说针对大面积的空调而言，利用自动控制系统防止空调过热或者过冷等，有利于最大限度的利用新风以及一、二次回风防止冷热的抵消，有助于实现显著的节能效果；第三，有利于居民使用的安全和可靠性。采用自动控制技术，确保空调系统的正常运转，在发生故障的时候能够进行及时报警并采取措施进行处理。有利于降低事故发生的概率，确保设备的安全运行。
二、空调自动控制技术的具体应用
当前关于空调系统的研究已经从常规的PID控制技术，逐步发展为职能控制，主要包含了模糊控制技术、神经网络算法以及专家算法等。自动控制技术在空调系统中的应用具体有以下几个方面：
（一）PID控制原理以及在空调中的应用
1.PID控制原理及主要特点
PID控制技术的主要原理是：该技术主要是用以确保控制对象的恒定为主要目的，当外界的条件发生变化或者受到干扰的时候，例如检测元件中检测到被控参数发生了一定的变化时，将这个收集到的数值和之前设定的数值之间的偏差值输送到PID控制器当中，通过调节器按照偏差的比例、积分以及微分等进行相应的控制。该技术额主要特点有：第一，控制原理简便，易于操作；第二，应用的范围最广，适应性比较强；第三，鲁棒性比较强，PID控制技术对于被控对象的特性变化不太灵敏。
虽然PID控制技术较为简便，易于操作，但是在进行PID参数调节的时候，其参数的整定值存在一定的局限性。因此该控制技术不能从本质上解决动态品质和稳态精度之间的矛盾。
2.PID控制技术在空调系统中的应用
PID控制就技术主要是一种线性且非时变的控制技术，其和空调系统的非线性以及干扰性多的特点并不是很匹配，但是当前在中央空调系统中普遍使用的技术依然是PID控制算法为核心的控制系统。原因主要在于其原理简单，便于操作，人们对于该技术的实践经验已经非常的成熟。为了有效克服该技术的缺陷，当前已经将先进的智能控制和PID控制技术结合到一起进行使用，例如模糊PIF、神经网络PID等。例如ServetSoygude等人运用PID控制算法，将可编程逻辑控制器应用于HVAC，获得PID参数的最优值。
（二）模糊控制原理及在空调中的应用
1.模糊控制原理以及主要特点
模糊控制不需要建立精确的数学模型，只需要通过操作人员的实践经验，采取模糊推理的方法来实现对非线性系统的控制作用。模糊理论的基础主要是模糊集合和模糊逻辑两个方面。其主要利用隶属度的函数来合理的表示实际生活中的模糊现象。模糊控制器是整个模糊控制系统的核心部分，其主要结构有模糊化接口、模糊推理、知识库以及解模糊化接口等等，模糊集合的特征函数统称之为隶属函数，并且在[0，1]之间选取连续的数值。模糊化主要是将需要检测的变量值转换成为相应的论域，然后将输入的数据转换为合适的模糊语言，并且从知识库中进行对应内容的选取。模糊控制的主要特点有：第一，无需建立精确的数学模型，只需要依据操作人员的实践经验即可；第二，其助于一种基于规则的控制方法；第三，其从定性的角度出发，易于建立语言控制规则；第四，该系统的适应能力较强；第五，鲁棒性能較好，外界的干扰性和参数的变化等对于控制效果的影响降低。
但是该控制技术主要是以串行推理为主，无法表达传统意义下的稳定性能，模糊控制技术属于非线性的控制方法，其分析和设计相对要复杂一些。
2.模糊控制在空调中的应用
日本率先将模糊控制引入中央空调系统控制；赵宁宇等针对变风量空调温度控制系统，将模糊理论的知识表达与神经网络的自学习能力结合起来；于瑛等提出基于模糊自适应控制的变风量空调系统；齐志才等基于单片机控制的思想和方法，提出了中央空调温度模糊控制的方案，实现了中央空调房间温度的无级调节网。
（三）神经网络控制原理及在空调中的应用
1.神经网络控制原理及主要特点
神经网络技术的基础主要是现代神经生物学以及认识科学等对于人类信息处理的研究。该技术的并行处理方面、分布式的存储方面以及优化能力方面在自动控制邻域备受青睐。人工神经网络主要是模拟人脑的神经系统的主要结构以及功能，并且由诸多的并行工作处理单元共同组成。其信息处理系统的功能主要取决于网络的结构、连接的强度以及各个单元的处理方式等。神经网络控制技术的主要特点有：第一，其属于非线性的执行控制技术，主要原理类似于细胞神经等对于信息进行传递和反应；第二，容错能力较强；第三，不需要建立被控对象的精确数学模型；第四，能够并行处理信息，处理的数据的效率比较高。
但是神经网络技术在空调系统的自动控制领域中，还存在一定的问题。主要在于神经网络的高度非线性，导致其稳定性以及收敛性无法证明；且学习的速度比较慢，还需要继续研究快速算法。设计算法不够系统，对于信息形态的表达也不够直观。
2.神经网络在空调中的应用
空调系统控制中应用最多的激励函数是Sigmoid型。刘静执等将神经网络、模糊控制与非线性预测优化控制结合，提出了神经网络模糊预测优化控制方法，应用该方法对变风量空调系统的送风温度和回风温度进行控制研究；郭晓岩针对中央空调的控制特性，提出一种基于神经网络的预测控制方法，将Elman神经网络预测器和神经网络控制器有机结合，预测未来能量需求，实时调节控制策略，使系统所需能量和空调输出能量达到匹配。
结束语
总之，随着智能化技术的不断发展，空调系统中运用自动化技术已成为不可逆转的潮流。在实际空调系统中选用何种自动化控制技术，应依据空调系统的具体使用功能等，合理确定某一种自动化控制技术或者选择两种控制技术进行组合，以便实现最佳的自动化控制效果。
参考文献：
[1]杨怡.变风量空调机组送风温度系统的优化控制与仿真研究[J].建筑电气，2010，29
[2]王再英，韩养社，高虎.楼宇自动化系统原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2005