【文章內(nèi)容簡介】 過低。這種相互影響、互相牽制、互相關(guān)聯(lián)即互為相關(guān)性[10]。 由于空調(diào)系統(tǒng)是在全年的室內(nèi)外條件變化下按照一定的運行方式（即工況）進(jìn)行調(diào)節(jié)的。同時，在室內(nèi)外條件發(fā)生顯著變化時要適時地改變運行調(diào)節(jié)方式，即進(jìn)行運行工況的轉(zhuǎn)換，在工況轉(zhuǎn)換方面有利用自動控制系統(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換方式，也有根據(jù)室內(nèi)外的條件及運行狀態(tài)經(jīng)行人工手動轉(zhuǎn)換的方式。由于多工況運行及相互裝換方式的調(diào)節(jié)，使全年運行的空調(diào)系統(tǒng)空氣處理更合理，更方便，可充分發(fā)揮空氣處理設(shè)備的能力，同時又能節(jié)約一定的能量。 空調(diào)的自動控制系統(tǒng)一般是以空調(diào)房間內(nèi)的溫度和相對濕度為控制中心，通過工況的轉(zhuǎn)換與空氣的處理過程，使每個環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起的整體控制系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)中空氣處理設(shè)備的啟、停都要根據(jù)系統(tǒng)的工作程序，按照有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行，處理過程中的各個參數(shù)的調(diào)節(jié)及連鎖控制都不是孤立進(jìn)行的，而是與室內(nèi)的溫度、濕度密切相關(guān)的。空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中，任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響空調(diào)房間內(nèi)的溫度、濕度的調(diào)節(jié)效果，甚至使系統(tǒng)無法正常工作而停運。因此，空調(diào)自動控制是一個整體不可分的控制系統(tǒng)。 除了以上描述的中央空調(diào)自控系統(tǒng)的“典型”特點以外，隨著時代的進(jìn)步和發(fā)展，中央空調(diào)自控系統(tǒng)還不斷涌現(xiàn)出如下幾方面的新特點。（1）跨行業(yè)跨系統(tǒng)集成隨著信息化的發(fā)展與要求，中央空調(diào)自控系統(tǒng)的集成功能越來越重要，開放性與標(biāo)準(zhǔn)化將是衡量和判斷一個中央空調(diào)自控系統(tǒng)先進(jìn)性的重要標(biāo)準(zhǔn)，表現(xiàn)在：。（2）隨著中央空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展需求而發(fā)展進(jìn)入20世紀(jì)80年代，中央空調(diào)系統(tǒng)音社會需要得以蓬勃發(fā)展，因而保障其實現(xiàn)手段之一的中央空調(diào)控制系統(tǒng)也隨之蓬勃發(fā)展，表現(xiàn)在：。，如根據(jù)人數(shù)和人員密度分布的新風(fēng)控制，該方法在日本新型的大型體育建筑中已經(jīng)被采用。，如利用手機(jī)界面的自動控制等。（3）隨著自動控制系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程而發(fā)展自動控制系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展，必將帶動與促進(jìn)樓宇自控系統(tǒng)的發(fā)展，表現(xiàn)在：?！八{(lán)牙”技術(shù)的發(fā)展。[11]。自動控制就是指在沒有人直接參與的情況下，利用控制裝置使被控對象（如機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程）的一個或數(shù)個物理量（如電壓、電流、速度、位置、溫度、流量、化學(xué)成分等）自動地按照預(yù)定的規(guī)律運行（或變化）。自動控制系統(tǒng)是指能夠?qū)Ρ豢貙ο蟮墓ぷ鳡顟B(tài)進(jìn)行自動控制的系統(tǒng)，一般由控制裝置和被控對象組成。被控對象是指那些要求實現(xiàn)自動控制的機(jī)器、設(shè)備或生產(chǎn)過程；控制裝置是指對被控對象起控制作用的設(shè)備總體[12]。自動控制系統(tǒng)的功能和組成是多種多樣的，其結(jié)構(gòu)有簡單的也有復(fù)雜的。它可以只控制一個物理量，也可以控制多個物理量，甚至控制一個企業(yè)機(jī)構(gòu)的全部生產(chǎn)和管理過程；它可以是一個具體的工程系統(tǒng)，也可以是一個比較抽象的社會系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)或經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)?，F(xiàn)代自動控制技術(shù)使空調(diào)技術(shù)由最初的手動調(diào)節(jié)發(fā)展到單環(huán)節(jié)的自動調(diào)節(jié)，再到各環(huán)節(jié)的聯(lián)合自動控制，從而形成完整的自動控制系統(tǒng)。以室溫控制為例，圖中傳感器檢測出房間溫度后，通過變送器變電信號θ2與給定值θg進(jìn)行比較得出比較偏差θt=θgθ2，然后把θt送入調(diào)節(jié)器中。調(diào)節(jié)器在得到θt后，根據(jù)其調(diào)節(jié)規(guī)律，自動輸出調(diào)節(jié)信號y去控制執(zhí)行器（電動機(jī)或氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)）。執(zhí)行器根據(jù)輸入信號y而動作，輸出其位移信號l，控制調(diào)節(jié)閥開度，從而控制流入調(diào)節(jié)閥的介質(zhì)流量g。這樣，盤管就會對冷（熱）量進(jìn)行自動的調(diào)整輸出q，最后使流入室內(nèi)（通過送風(fēng)）的冷（熱）量與流出到室外的冷（熱）量自動地保持平衡，實現(xiàn)室溫的自動調(diào)節(jié)。 Automatic control system of central air conditioner房間溫度的變化大多數(shù)正常使用情況下是由于其外部干擾（如維護(hù)結(jié)構(gòu)的冷熱，負(fù)荷的增加或減少）引起的，以θf表示。溫度敏感元件裝在房間內(nèi)，熱水換熱器裝在風(fēng)道上，調(diào)節(jié)閥裝在管道上，只有調(diào)節(jié)器（或采用計算機(jī)）裝在控制室內(nèi)。因此，常把調(diào)節(jié)器以外的所有調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)統(tǒng)統(tǒng)列入到對象中，即稱為廣義對象[13]。因此研究熱（冷）水直通調(diào)節(jié)閥的實際可調(diào)范圍實質(zhì)上就是研究對象（廣義對象）的可調(diào)性。如果實際可調(diào)范圍很小，說明對象的可調(diào)性很差，常常出現(xiàn)夏天好調(diào)而冬天不好調(diào)或者對象升溫時好調(diào)而保溫時不好調(diào)，最后導(dǎo)致自動控制系統(tǒng)失調(diào)或根本不能使用。對象的可調(diào)性差，單靠調(diào)節(jié)器是無法解決的，因而更應(yīng)引起設(shè)計人員的重視[14]。綜上所述，可以看出一個完整的室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由測定溫度的傳感器，變送器，調(diào)節(jié)器，執(zhí)行器和房間對象等幾個環(huán)節(jié)組成?？照{(diào)的任務(wù)就是要維持空調(diào)房間內(nèi)所要求的空氣參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。一個完整的空調(diào)工程主要應(yīng)包括空調(diào)房間內(nèi)所要求的空氣參數(shù)穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。一個完整的空調(diào)工程主要應(yīng)包括空調(diào)房間（或某一區(qū)域），空氣的熱、濕及凈化等處理系統(tǒng)、制冷、制熱系統(tǒng)及其他輔助部分，同時還應(yīng)包括一套完整的自動控制系統(tǒng)[15]?？照{(diào)自控的主要任務(wù)是對以空調(diào)房間為主要調(diào)節(jié)對象的空調(diào)系統(tǒng)的溫度、濕度及其他有關(guān)參數(shù)進(jìn)行自動檢測、自動調(diào)節(jié)及有關(guān)信號的報警、聯(lián)鎖保護(hù)控制，以保證空調(diào)系統(tǒng)始終在最佳工況點進(jìn)行，滿足工藝條件所要求的環(huán)境條件。因此，空調(diào)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)與控制的基本內(nèi)容應(yīng)包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）空調(diào)房間的溫度、濕度、靜壓的檢測與調(diào)節(jié)。（2）新風(fēng)干、濕球溫度的檢測與報警。（3）一、二次混合風(fēng)的檢測、調(diào)節(jié)與報警。（4）回風(fēng)溫度、濕度的檢測。（5）送風(fēng)溫度、濕度的檢測與調(diào)節(jié)。（6）表面冷卻器后空氣溫度與濕度的檢測與調(diào)節(jié)。（7）噴水室露點溫度的檢測與調(diào)節(jié)。（8）噴水室或表面冷卻器供水泵出口水溫、水壓的檢測。（9）噴水室或表面冷卻器進(jìn)口冷水溫度的檢測。（10）空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行工況的自動轉(zhuǎn)換控制。（11）空調(diào)、制冷設(shè)備工作的自動連鎖與保護(hù)。（12）噴水室或表面冷卻器用冷水泵轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)。（13）空氣過濾器進(jìn)、出口靜壓差的檢測與報警。（14）變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)管路靜壓檢測及風(fēng)機(jī)風(fēng)量的檢測、連鎖控制；送回風(fēng)機(jī)的風(fēng)量的自動平衡控制。（15）制冷系統(tǒng)中有關(guān)溫度、壓力（如冷凝溫度、冷凝壓力、蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)壓力、蒸發(fā)器進(jìn)、出水口處的水溫與水壓，冷凝器冷卻水進(jìn)、出口處的冷卻水溫與水壓，潤滑系統(tǒng)中潤滑油的壓力、溫度等）參數(shù)的檢測、控制、信號報警、聯(lián)鎖保護(hù)等[16]。按給定量的運動規(guī)律分類，分為： （或稱恒值控制系統(tǒng)） 在反饋控制系統(tǒng)中，如果輸入信號為恒值[r（t）=常量]，要求被控信號也保持為恒值，則稱這種反饋控制系統(tǒng)為自穩(wěn)定系統(tǒng)。對于反饋控制系統(tǒng)，如果輸入信號r（t）為任一時間常數(shù)，其變化規(guī)律預(yù)先無法確定，而當(dāng)輸入信號作用于系統(tǒng)后，要求輸出信號能準(zhǔn)確、迅速地復(fù)現(xiàn)輸入信號的變化，稱這類系統(tǒng)為隨動系統(tǒng)。在隨動系統(tǒng)中，輸入信號是隨機(jī)的，要求輸出信號必須快速而準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)的變化。在控制系統(tǒng)中，如果輸入信號為已經(jīng)的時間函數(shù)，則稱這類系統(tǒng)為程序控制系統(tǒng)。程序控制系統(tǒng)既可以是開環(huán)控制系統(tǒng)，也可以是閉環(huán)控制系統(tǒng)。按系統(tǒng)的反應(yīng)特性分類 （1）連續(xù)控制系統(tǒng) 在控制系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)中的信號傳遞和被控對象的反應(yīng)是不間斷的，則稱系統(tǒng)為連續(xù)控制系統(tǒng)。它又可分為如下幾類：：由線性微分方程所描述的系統(tǒng)稱為線性控制系統(tǒng)，這類系統(tǒng)最重要的性質(zhì)是可以應(yīng)用迭加原理，即幾個輸入信號和擾動同時作用于系統(tǒng)上產(chǎn)生的效果，等于每個信號和擾動單獨作用的效果之和。：如果系統(tǒng)中含有本質(zhì)非線性元件，則稱這類系統(tǒng)為非線性系統(tǒng)，迭加原理不適用于非線性控制系統(tǒng)。（2）斷續(xù)控制系統(tǒng)在控制系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)內(nèi)部信號的傳遞或被控對象的運動是斷續(xù)的，則稱這類系統(tǒng)為斷續(xù)控制系統(tǒng)。它分為如下兩類： ：在控制系統(tǒng)中，如果系統(tǒng)中某一元件的輸出量保持為恒值，不隨輸入信號的數(shù)值變化，但它的符號取決于輸入信號的符號，稱這類系統(tǒng)為繼電控制系統(tǒng)。 ：這類系統(tǒng)類似于繼電控制系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，功率放大器工作在全關(guān)或全開兩種極限狀態(tài)，但開關(guān)頻率較高，而開與關(guān)的時間比例由被調(diào)量與給定量之間的偏差進(jìn)行控制。（3）開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)是一種簡單的控制系統(tǒng)，其特點是在控制器與被控對象之間只有正向控制作用，而沒有反饋控制作用。即系統(tǒng)輸出信號（輸入信號）沒有影響。在開環(huán)控制系統(tǒng)中，不需要對被控量進(jìn)行測量，只根據(jù)輸入信號進(jìn)行控制。例如，在寒冷地區(qū)，一般在空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)置在一次空氣加熱器，用來對空調(diào)系統(tǒng)中的新風(fēng)進(jìn)行預(yù)加熱處理，以防止過低溫度的空氣進(jìn)入系統(tǒng)后凍壞其他換熱設(shè)備。 A heater in the open loop control 利用室外空氣溫度控制一次空氣加熱器上調(diào)節(jié)閥門的開度，以維持通過一次加熱器后的空氣溫度在一定范圍內(nèi)波動。圖中測量新風(fēng)溫度的傳感器將其溫度信號送至控制器，控制器控制電動調(diào)節(jié)閥。由于這個系統(tǒng)是按照室外溫度這個干擾信號進(jìn)行控制的。因此，由其他干擾（如熱水的溫度、壓力）變化時，則無控制作用。上述依靠某種干擾控制組成的開環(huán)控制系統(tǒng)，雖然不一定能夠消除所有干擾給系統(tǒng)帶來的不穩(wěn)定影響，但是如果采用較頻繁的主要干擾作用為控制信號，則對其能起到補償作用時，控制也及時。開環(huán)控制系統(tǒng)的控制精度低，抗干擾能力差。但由于控制系統(tǒng)一般產(chǎn)生震蕩，但一般用于干擾不強(qiáng)烈、控制精度要求不高的地方。 閉環(huán)控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中，如果把系統(tǒng)的輸出信號反饋到輸入端，由輸入信號和輸出信號的偏差信號對系統(tǒng)進(jìn)行控制，則這種控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，也稱為反饋控制系統(tǒng)。由于閉環(huán)控制的特點是在控制器和控制對象之間，不僅存在著正向作用，而且存在著反饋作用，即系統(tǒng)的輸出量對控制量有直接影響。將檢測出來的輸出量送回到系統(tǒng)的輸入端并與輸入信號比較的過程稱為反饋。輸入信號（又稱為給定值）與反饋信號（又稱測量值）之差稱為信號偏差，簡稱偏差。偏差作用在控制器上，使系統(tǒng)的輸出量趨近于給定值。閉環(huán)控制的實質(zhì)就是利用反饋的作用來減少系統(tǒng)的偏差。因此，閉環(huán)控制又稱為反饋控制。利用負(fù)反饋組成的控制系統(tǒng)稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為反饋控制系統(tǒng)。在反饋控制系統(tǒng)中，存在著一條從被控量（系統(tǒng)的輸出量）經(jīng)過傳感器到輸出端的聯(lián)絡(luò)通道，稱為反饋通道。一般在空調(diào)房間內(nèi)的溫度、濕度的自動控制系統(tǒng)中，多采用閉環(huán)控制系統(tǒng)的方式?？照{(diào)房間的溫（濕）度閉環(huán)控制由被控對象——空調(diào)房間、溫（濕）度傳感器、溫（濕）度調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器組成。閉環(huán)控制系統(tǒng)無論造成偏差的要因素是外來干擾（例如環(huán)境條件等）還是內(nèi)部干擾（例如給定值變化），控制作用總是使偏差趨向下降。因此，它具有自動修正被控量偏離給定值的能力。且精度高、適用面廣，是基本的控制系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)分為正反饋控制系統(tǒng)和負(fù)反饋控制系統(tǒng)。自動控制技術(shù)在暖通空調(diào)專業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。常用的負(fù)反饋控制過程過程是這樣的：當(dāng)干擾不發(fā)生后，被調(diào)參數(shù)偏離給定值，這種變化被敏感元件測得，經(jīng)變送單元變成標(biāo)準(zhǔn)信號送到調(diào)節(jié)器的比較環(huán)節(jié)與給定值比較得出偏差，偏差信號輸入到調(diào)節(jié)器中經(jīng)調(diào)節(jié)器加工。運算輸出一控制量去控制調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變輸入到被調(diào)對象中參量，克服干擾f造成的影響。使被調(diào)參數(shù)又趨于給定值。自動控制系統(tǒng)的基本功能是信號的測量變送、比較、加工。這些功能由敏感變送器、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成的。其中調(diào)節(jié)器是控制系統(tǒng)中最重要的部分，決定了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)規(guī)律，并在很大程度上決定了控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。如果把調(diào)節(jié)器用微型計算機(jī)來代替，就構(gòu)成了微型計算機(jī)控制系統(tǒng)， Micro puter control system block diagram微型計算機(jī)控制系統(tǒng)，與其控制的生產(chǎn)過程的復(fù)雜程度密切相關(guān)，不同的控制對象和不同的要求，應(yīng)有不同的控制方案。據(jù)應(yīng)用的特點，微型計算機(jī)控制可以分為數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理、直接數(shù)字控制（DDC）控制、監(jiān)督控制（SCC)系統(tǒng)和集散控制系統(tǒng)。微機(jī)在數(shù)據(jù)處理采集和處理時，主要是對大量的生產(chǎn)過程參數(shù)進(jìn)行巡回檢測；數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和整理，數(shù)據(jù)超限報警以及對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行積累和實時分析。這種應(yīng)用方式，微機(jī)不直接參與過程控制，對生產(chǎn)過程不會產(chǎn)生直接的影響[17]。、處理系統(tǒng)方框圖 Microputer data acquisition, processing system block diagram在數(shù)據(jù)采集、處理方式中，微型計算機(jī)雖然不直接參加生產(chǎn)過程的控制，但其作用是十分明顯的，首先，微型計算機(jī)快速地將生產(chǎn)現(xiàn)場檢測元件送來的模擬信號，按一定的次序巡回地經(jīng)過采樣、A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入到微型計算機(jī)，可以代替大量的常規(guī)顯示記錄儀表，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視。其次，微型計算機(jī)的算術(shù)、邏輯運算的功能強(qiáng)，它可以對大量的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的加工處理，總結(jié)歸納，并且能以最醒目的方式表示出來，以知道生產(chǎn)控制過程。最后，微型計算機(jī)的存儲容量大，可以用來記錄生產(chǎn)過程參數(shù)變化的歷史資料，供建立或改善過程的數(shù)學(xué)模型。同時，微型計算機(jī)中可預(yù)先存入各種過程參數(shù)的極限值，處理數(shù)據(jù)過程中可以超限報警，以保證生產(chǎn)過程的安全性。 （DDC）控制直接數(shù)字控制（Direct Digital Control，DDC）系統(tǒng)是目前國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的計算機(jī)控制系統(tǒng)。它用計算機(jī)對控制規(guī)律的數(shù)值計算來取代模擬調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，計算的結(jié)果以數(shù)字量的形式或轉(zhuǎn)換為模擬量直接控制生產(chǎn)過程，因此稱之為直接數(shù)字控制系統(tǒng)。實質(zhì)上，DDC系統(tǒng)是一種多回路數(shù)字調(diào)節(jié)裝置，它以微型計算機(jī)為中核心，加上構(gòu)成輸入輸出通道與被控對象一起組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)利用多路采樣器按順序?qū)Χ嗦繁粶y參數(shù)進(jìn)行采樣，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后輸入到計算機(jī)，計算機(jī)按預(yù)先確定的控制算法分別對各路參數(shù)進(jìn)行比較、分析和計算，最后將計算結(jié)果經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器、輸出掃描器按順序送至相應(yīng)的執(zhí)行器，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程各被控參數(shù)的調(diào)節(jié)和控制，使之保持在預(yù)定值或最佳值上，以達(dá)到預(yù)期的控制效果。DDC控制系統(tǒng)中不僅能完全取代模擬調(diào)節(jié)器，實現(xiàn)幾十個甚至上百個回路的PID調(diào)節(jié)，而且不需要改變硬件，只通過改變控制程序就能實現(xiàn)復(fù)雜的控制，如前饋控制、最優(yōu)控制、模糊控制等。DDC控制系統(tǒng)具有巡回檢測的全部功能，能顯示、修改參數(shù)值、打印制表、超限報警。此外微型計算機(jī)還提供故障診斷、故障報警，在計算機(jī)或系統(tǒng)的某個部件發(fā)生故障時，能即使通知操作人員切換至手動位置或更換