中央空调系统的特征: 时滞、时变、非线性、多参量且参量之间耦合很强的复杂系统。 其复杂性表现为: 结构的高度复杂性;环境和负荷特性的高度不确定性; 大时滞:多个惯性环节; 高度非线性;大惰性;复杂的信息结构。 这些都难以用精确的数学模型或方法来描述。 基于精确模型的传统控制难以解决这样复杂系统的控制。 因此,中央空调控制需要当代多种前沿科学、多种先进技术和多种科学方法,加以高度综合和利用。
中央空调系统的特征:
时滞、时变、非线性、多参量且参量之间耦合很强的复杂系统。
其复杂性表现为:
结构的高度复杂性;环境和负荷特性的高度不确定性;
大时滞:多个惯性环节;
高度非线性;大惰性;复杂的信息结构。
这些都难以用精确的数学模型或方法来描述。
基于精确模型的传统控制难以解决这样复杂系统的控制。
因此,中央空调控制需要当代多种前沿科学、多种先进技术和多种科学方法,加以高度综合和利用。
1 、计算机技术
计算机不仅有惊人的运算速度和很高的计算精度,还具有记忆、判断等功能,特别适宜数据处理和过程控制。
2 、模糊控制技术
模糊控制 FLC(Fuzzy Logic Control)是人工智能领域中一个重要分支,适合于结构复杂且难以用传统理论建模的问题。
模糊控制 能较好的适应中央空调的特征,因此引起了空调领域的普遍关注,并首先成功地应用到家用空调器上(日本、西欧)。
模糊控制 基于模糊语言来描述控制规则,利用模糊规则推理对系统进行类似人脑的知识处理(模仿人的控制决策),实现对复杂系统的优化控制。在控制过程中,以语言描述人类知识,并把它表示成模糊规则或关系,通过推理、利用知识库,把某些知识与过程状态结合起来,以实现空调系统各受控参量的优化控制。
人工手动控制过程:
智能模糊控制过程:
模糊控制是一种非线性控制、动态控制、基于知识、经验的推理和决策的智能控制。
3 、系统集成技术
中央空调系统的运行涉及到载冷剂(冷冻水)、制冷剂、冷却剂(冷却水)三大冷媒循环运行,涉及到空调末端、主机蒸发器、主机冷凝器、冷却塔等四个热交换过程。
只有将全系统的运行信息进行综合和数据共享,实现全系统协调运行,才能实现整体综合性能优化。在保障中央空调服务质量(舒适性)和安全运行(不振荡、不喘振、不冻管)的情况下,实现高效节能运行。
系统原理图:
系统工程学理念;全面的参数采集;多参量控制;智能模糊控制。
4 、变频调速技术
变频调速是20世纪80年代问世的一种高新技术,其核心是变频器,它通过对电流的转换来实现电动机运转频率的自动调节,把50Hz的固定频率转变为频率在大范围连续可调的电源,用这种电源给电机供电,可以把固定速度的电机变成快慢控制自如的节能电机,就实现了交流电机的调速,可使水泵、风机在低转速、低能耗状态下运转,既实现节能降耗,又避免了电机频繁启停所造成的寿命衰减。
完成模糊控制设计的条件:
需要人工智能控制领域的相关知识;
需要空调及制冷学科的知识;
更重要的是需要有进行验证试验的中央空调系统。
FLC 设计的两个重要步骤——控制规则获取及参数设定,目前没有一个系统的设计方法,主要依靠专家的经验和设计者反复试验。