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空調(diào)控制系統(tǒng)范文1

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)； 低效運行； 控制系統(tǒng)；

一、 暖通空調(diào)系統(tǒng)分析研究

1、暖通空調(diào)工作原理

暖通空調(diào)工作原理就是制冷劑在制冷機(jī)組的蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱量的交換而汽化，從而使冷凍水的溫度降低，然后，被汽化的制冷劑在壓縮機(jī)作用下，變成高溫高壓氣體，流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凝器時被來自冷卻塔的冷卻水冷卻，又從氣體變成了低溫低壓的液體，同時被降溫的冷凍水經(jīng)冷凍水水泵送到空氣處理單元的熱交換器中，與混風(fēng)進(jìn)行冷熱交換形成冷風(fēng)源，通過送風(fēng)管道送入被調(diào)房間。如此循環(huán)，在夏季，房間的熱量就被冷卻水所帶走，在流經(jīng)冷卻塔時釋放到空氣中。本文主要研究控制暖通空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理部分，主要涉及供水系統(tǒng)和空氣處理單元。

2、暖通空調(diào)供水系統(tǒng)

常用的冷凍水(水為載冷劑)系統(tǒng)的冷凍水管道均為循環(huán)式系統(tǒng)，根據(jù)用戶的需求情況的不同，按水壓特性劃分，可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種;按冷、熱水管道的設(shè)置方式劃分，可分為雙管制系統(tǒng)、三管制系統(tǒng)、四管制系統(tǒng);按各末端設(shè)備的水流程劃分，可分為同程式和異程式系統(tǒng);按水量劃分，可分為定水量和變水量系統(tǒng)。變流量系統(tǒng)中的原則是的供、回水溫度保持不變，建筑物負(fù)荷變化時，通過改變供、回水的流量來適應(yīng)，該水系統(tǒng)輸送的水流量要與建筑物需求相適宜。隨著現(xiàn)代控制技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展，自動控制設(shè)備的造價不斷的下降，變流量系統(tǒng)可以使系統(tǒng)全年以定溫差、變流量的方式運行，盡量節(jié)約冷凍水泵的能耗，使得其得以越來越廣泛的應(yīng)用。目前，通常所說的變流量系統(tǒng)是指在水路系統(tǒng)的空調(diào)末端使用二通閥的系統(tǒng)，是與水路系統(tǒng)的空調(diào)末端使用三通閥的定流量系統(tǒng)相對而言的，所謂變流量與定流量均是指送冷凍水的水路系統(tǒng)的流量，而不是通過末端的流量，通過末端的流量變流量與定流量均是變化的。變流量系統(tǒng)的目的是要冷源輸出的流量所載的冷量與經(jīng)常變化的末端所需的冷量相匹配，從而節(jié)約冷量的輸送動力和冷源的運行費用。由于目前大多數(shù)冷水機(jī)組的水流量要求恒定，所以變流量系統(tǒng)實際上是供冷(水)量與需冷(水) 量相對匹配的。即供冷(水)量只能隨冷水機(jī)組的運行臺數(shù)的不同產(chǎn)生變化。由于空調(diào)系統(tǒng)大部分時間都處于設(shè)計負(fù)荷的60%以下運行，且負(fù)荷隨著時間在不斷地變化，為了使冷水所載的冷量與經(jīng)常變化的負(fù)荷相匹配，從而節(jié)約冷量輸送動力和冷源的運行費用，采用變冷水流量控制便成了理所當(dāng)然的做法。

3、暖通空調(diào)空氣處理單元

在暖通空調(diào)空氣處理單元中，首先是新風(fēng)與部分回風(fēng)混合，形成混風(fēng)，混風(fēng)經(jīng)過熱交換器與冷凍水進(jìn)行熱交換形成送風(fēng)，在冬天，混風(fēng)吸收能量溫度提高，在夏天，混風(fēng)溫度降低，送風(fēng)在風(fēng)機(jī)的作用下經(jīng)過送風(fēng)管道進(jìn)入房間，與房間內(nèi)的空氣進(jìn)行熱量的傳遞，最終調(diào)節(jié)房間的溫度到達(dá)所需要的設(shè)定點。房間內(nèi)的氣體在排風(fēng)機(jī)的作用下被排出，形成回風(fēng)。部分的回風(fēng)排出室外，部分回風(fēng)與新風(fēng)混合重復(fù)上述過程。混風(fēng)和冷凍水的熱交換是在空氣處理單元的熱交換器中進(jìn)行的，熱交換器是暖通空調(diào)系統(tǒng)空氣處理單元中的重要部分，熱交換器的工況處于部分負(fù)荷下時，并非與設(shè)計工況相同，而實際使用過程中，熱交換器絕大多數(shù)時間是在非設(shè)計工況。

二、暖通空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計分析研究

對房間溫度進(jìn)行了合理的設(shè)定，然后建立合理的暖通空調(diào)控制器，使暖通空調(diào)控制系統(tǒng)能快速準(zhǔn)確的調(diào)解房間溫度到達(dá)設(shè)定的房間最佳溫度值，并有效的抑制房間內(nèi)部和外部的干擾對房間內(nèi)溫度的影響，同時節(jié)省暖通空調(diào)系統(tǒng)能量的消耗。由于暖通空調(diào)具有時滯和大慣性，當(dāng)前的控制信號要等到很長時間才能在系統(tǒng)的輸出中反映，而廣義預(yù)測控制可以利用現(xiàn)在時刻的控制變量使未來時刻系統(tǒng)的輸出快速準(zhǔn)確的跟蹤期望的輸出。同時暖通空調(diào)的工況環(huán)境不斷變化且有干擾作用，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)學(xué)習(xí)能力使暖通空調(diào)控制系統(tǒng)有效的抑制工況變化和干擾帶來的對控制效果不利的影響。本文把廣義預(yù)測控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合對暖通空調(diào)進(jìn)行控制。

1、暖通空調(diào)廣義預(yù)測控制結(jié)構(gòu)

這里選取的基于RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)暖通空調(diào)廣義預(yù)測控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。如前面所描述暖通空調(diào)系統(tǒng)具有非線性，時變性、大滯后和大慣性等特點，還受到許多的干擾。干擾1為冷熱水干擾，主要有盤管中冷/熱水流量、壓力變化，這些干擾折合成冷/熱水溫度變化就會對系統(tǒng)造成一定的影響。干擾2為外界干擾，主要有日照、室外氣溫、外部空氣侵入以及新風(fēng)溫度變化和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，這些千擾可以看成空調(diào)的送風(fēng)風(fēng)量變化。干擾3為房間內(nèi)部干擾，主要有人員的頻繁進(jìn)出、房間內(nèi)部各種耗能發(fā)熱設(shè)備的使用。基于RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的暖通空調(diào)廣義預(yù)測控制主要由三部分構(gòu)成。要實現(xiàn)暖通空調(diào)的廣義預(yù)測控制，要有準(zhǔn)確的暖通空調(diào)輸出預(yù)測，在提供暖通空調(diào)預(yù)測輸出的基礎(chǔ)上，建立準(zhǔn)確快速的在線優(yōu)化策略和有效的反饋校正。即通過所得到的未來溫度輸出和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，利用梯度下降法對實現(xiàn)滾動優(yōu)化控制功能的RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)進(jìn)行修正，從而得到最佳的控制規(guī)律。此RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)的輸入是實際房間溫度和設(shè)定房間溫度的差值和差值變化率，輸出是暖通空調(diào)調(diào)節(jié)閥電壓。

2、暖通空調(diào)控制器在線滾動優(yōu)化

暖通空調(diào)廣義預(yù)測控制的在線滾動優(yōu)化是利用模型辨識部分提供的預(yù)測輸出信息，根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)及選定的優(yōu)化方法進(jìn)行在線的滾動優(yōu)化，從而得到合理的控制規(guī)律，考慮在線優(yōu)化的計算量，這里用RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成廣義預(yù)測控制的在線滾動優(yōu)化。按性能指標(biāo)，利用優(yōu)化方法獲得未來控制長度內(nèi)的冷凍水調(diào)節(jié)閥電壓，并取其首分量作為當(dāng)前時刻的冷凍水調(diào)節(jié)閥電壓。考慮降低在線計算的復(fù)雜性，采用了較常用的梯度下降法作為主要的優(yōu)化算法。優(yōu)化過程的關(guān)鍵是計算性能指標(biāo)對RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器參數(shù)的導(dǎo)數(shù)。 通過RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)和修正方法，利用暖通空調(diào)預(yù)測模型提供的信息來完成給定目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化，進(jìn)而準(zhǔn)確的提供冷凍水調(diào)節(jié)閥電壓，從而實現(xiàn)廣義預(yù)測控制的在線滾動優(yōu)化來得到暖通空調(diào)的合理控制規(guī)律。

3、暖通空調(diào)廣義預(yù)測控制反饋校正

預(yù)測控制算法在進(jìn)行滾動優(yōu)化時，優(yōu)化的基點應(yīng)與系統(tǒng)實際一致。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)受諸多干擾的影響，有可能導(dǎo)致辨識模型的失配。既基于不變RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)模型的預(yù)測不可能和實際空氣處理單元完全相符。這就需要用附加的預(yù)測手段補(bǔ)充模型預(yù)測的不足，或者對基礎(chǔ)模型進(jìn)行在線修正。況且滾動優(yōu)只有建立在反饋校正的基礎(chǔ)上，才能體現(xiàn)出其優(yōu)越性。對RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各隱單元的“中心”和“寬度”和隱層到輸出層的權(quán)值采用梯度下降法進(jìn)行調(diào)整，在控制的每一步，都實時檢測被控對象的實際輸出與RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測器輸出之間的誤差，若此誤差大于預(yù)先設(shè)定的允許誤差，則利用上述修正方法修正暖通空調(diào)預(yù)測模型的RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù);否則，維持原有的RBF模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。

三、結(jié)語

空調(diào)系統(tǒng)是按滿足用戶最大需求而設(shè)計，所有的空調(diào)系統(tǒng)長時間處在低負(fù)荷下運行。由于能源十分緊張，同時暖通空調(diào)的能耗在國民經(jīng)濟(jì)總能耗中所占比重越來越大，所以開發(fā)中央空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化控制技術(shù)，使中央空調(diào)系統(tǒng)在不同負(fù)荷下、不同工況條件下，都能以最佳效率運行，并且達(dá)到最好的控制效果，是非常迫切的并且具有非常廣闊的應(yīng)用前景。

空調(diào)控制系統(tǒng)范文2

本文介紹了一種空調(diào)機(jī)溫度控制系統(tǒng)。本溫度控制系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)收集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)來實現(xiàn)對溫度的調(diào)控。主要過程如下：利用傳感器將非電量信號轉(zhuǎn)換為電信號，轉(zhuǎn)換后的電信號再進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，傳送給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并向設(shè)備輸出控制信號。由LED實時顯示被控溫度及設(shè)定溫度，使系統(tǒng)應(yīng)用更加方便、直觀。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)調(diào)試

緒論

單片機(jī)利用大規(guī)模集成電路技術(shù)把中央處理器和數(shù)據(jù)存儲器（RAM）、程序存儲器（ROM）及其他I/O通信口集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個最小的計算機(jī)系統(tǒng)。而現(xiàn)代的單片機(jī)則加上了中斷單元、定時單元及A/D轉(zhuǎn)換等更復(fù)雜、更完善的電路，使得單片機(jī)的功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用更廣泛。

第1章單片機(jī)空調(diào)控制系統(tǒng)

隨著中國人民環(huán)境的改善和人民生活質(zhì)量的提高，公共建筑和住宅的供熱和空調(diào)已成為普遍的需求，建筑能耗占全社會總能耗的比例巨大且持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，2001年中國建筑能耗已達(dá)到3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占總能耗的27.6%，年增長比例是5%。在發(fā)達(dá)國家中，供熱和空調(diào)的能耗很大，可占到社會總能耗的25%-30%。有資料統(tǒng)計，辦公樓中空調(diào)系統(tǒng)耗能量占總能量的25%左右，所以空調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計始終是建筑環(huán)境與設(shè)備領(lǐng)域中的重要研究課題之一。

1.1當(dāng)前國內(nèi)研究情況

1）在城市現(xiàn)代化建設(shè)過程中，用電結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，其中用在建筑物空調(diào)系統(tǒng)的電力負(fù)荷比例日益增加。據(jù)不完全統(tǒng)計，北京已有250余幢賓館、辦公樓和50余家大商場采用中央空調(diào)，其空調(diào)用電負(fù)荷達(dá)40萬kW。相當(dāng)于華北電網(wǎng)為了調(diào)峰，耗資27億元而興建的十三陵抽水蓄能電站的1/2裝機(jī)容量。以廣東省為例，現(xiàn)有裝機(jī)容量已達(dá)30萬kW,并以每年30%的速度遞增，其用電負(fù)荷已占總共電量的40%以上。

2）改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的不斷提高，對電力供應(yīng)不斷提出新的挑戰(zhàn)。盡管我國發(fā)電裝機(jī)容量已超過2億Kw,年發(fā)電量已突破9000億kWh。然而，目前我國電力供應(yīng)仍很緊張。突出的矛盾是電網(wǎng)峰谷負(fù)荷差加大，夜間至清晨谷段負(fù)荷率低，而高峰段電力嚴(yán)重不足，有的電網(wǎng)峰谷負(fù)荷之差達(dá)25%-30%，造成白天經(jīng)常拉閘限電，夜間有電送不出的現(xiàn)象。

3）由于空調(diào)用電負(fù)荷一般在電力谷段用量甚少，對城市點昂具有很大的“肖鋒填谷“潛力，而在中央空調(diào)中，制冷系統(tǒng)的用電量通常占整個空調(diào)系統(tǒng)用電量的40%-50%，如以商場為例，每10萬m2空調(diào)制冷系統(tǒng)的須用電功率約為7000-9000KW。因此，空調(diào)蓄冷系統(tǒng)應(yīng)運而生，并將日益展示他廣闊的應(yīng)用前景

1.2空調(diào)控制系統(tǒng)的組成以及基本工作原理

空調(diào)系統(tǒng)的基本組成形式可分為三大組成部分，分別是：冷熱源設(shè)備（主機(jī)）、空調(diào)末端設(shè)備、附件及管道系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風(fēng)向、智能化霜、應(yīng)急運轉(zhuǎn)、試運轉(zhuǎn)以及5種可調(diào)室內(nèi)風(fēng)速等控制功能；在定時開機(jī)時，可根據(jù)訪間溫度作智能判斷，自動調(diào)整定時開機(jī)時間，避免開機(jī)時太冷或太熱；另外，可對設(shè)定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進(jìn)行同時指示，以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護(hù)功能。

1.2.1控制器原理

該系統(tǒng)具有制冷、制熱、除濕、自動4種工作模式，包括定時、睡眠、風(fēng)向、智能化霜、應(yīng)急運轉(zhuǎn)、試運轉(zhuǎn)以及5種可調(diào)室內(nèi)風(fēng)速等控制功能；在定時開機(jī)時，可根據(jù)訪間溫度作智能判斷，自動調(diào)整定時開機(jī)時間，避免開機(jī)時太冷或太熱；另外，可對設(shè)定溫度和房間溫度兩種溫度的10個溫度值進(jìn)行同時指示，以及完整的抗干擾和系統(tǒng)保護(hù)功能。

本系統(tǒng)硬件簡單可靠，軟件具有更完善的控制功能和抗干擾能力。系統(tǒng)具有很高的性能價格比

系統(tǒng)CPU根據(jù)遙控器或按鍵輸入的命令，對采集到的溫度進(jìn)行智能判斷，然后作出相應(yīng)的制冷、制熱或除溫運行。再通過接口電路，驅(qū)動壓縮機(jī)、換向閥、風(fēng)向電機(jī)和室內(nèi)風(fēng)機(jī)作相應(yīng)動作，并對溫度用LED指示。系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。

1.3軟件設(shè)計

軟件設(shè)計采用模擬化處理，主控程序包括以下幾個部分：程序的初始化、試運轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)和信號的采集與處理、溫度LED指示、室內(nèi)風(fēng)機(jī)的閉環(huán)積分控制、室內(nèi)風(fēng)向電機(jī)的步進(jìn)控制。功能子程序包括制冷、制熱、除濕、自動四種運行模式。中斷程序包括遙控接收。各種定時的中斷查詢處理、速度檢測等。系統(tǒng)的主控程序流程如圖4所示。

1.4硬件設(shè)計

1.4.1單片機(jī)的選擇

系統(tǒng)有3路溫度模擬信號輸入，還有1路電壓和1路電流模擬輸入，共5路模擬輸入要求；而模擬信號要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能用單片機(jī)CPU處理。為提高系統(tǒng)的性能價格比，應(yīng)采用含有A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)。經(jīng)過各方面的綜合比較，我們選用了美國Microchip公司的PIC16C72單片機(jī)作為控制核心。它具有5路模擬量輸入的A/D轉(zhuǎn)換器，恰好滿足系統(tǒng)的模擬輸入要求。另外，它在1塊芯片上集成了1個8位邏輯運算單元和工作寄存器、2KB程序存儲器、128個數(shù)據(jù)存儲器、3個端口（A口、B口、C口）共22條I/O線、3個定時器/計數(shù)器。另外，只有35條易學(xué)易用而高效的RISC（精簡指令集計算機(jī)）指令，同時，芯片具看門狗功能，并提供對軟件運行出錯的保護(hù)。

1.4.2模擬輸入電路

本系統(tǒng)直接用熱敏電阻進(jìn)行測溫，再加一級電容濾波。對外交換溫度檢測電路，因其干擾較大，特加上二極管限幅保護(hù)。對傳感器的不同電阻值，將其所對應(yīng)的不同分壓值輸入至PIC單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換口，在單片機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。該檢測電路結(jié)構(gòu)簡單，性能價格比高。又因采用的單片機(jī)為8位，所以溫度轉(zhuǎn)換精度高，可為0.5℃，完全滿足了空調(diào)的信號檢測精度要求。對過流信號的檢測，不用經(jīng)過比較器，節(jié)約了資源；而是采用模擬信號整流分壓后直接輸入，通過單片機(jī)自帶的A/D轉(zhuǎn)換器，每500μs對其進(jìn)行一次檢測，并進(jìn)行軟件比較，以確認(rèn)是否過流。對過零電壓信號的檢測，也是采用模擬信號整流分壓后直接輸入。因兩個半的過零點都要檢測，所以用橋式整流。模擬輸入電路如圖2所示。

1.5單片機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試

1.5.1硬件調(diào)試

根據(jù)設(shè)計的原理電路做好實驗樣機(jī)，便進(jìn)入硬件調(diào)試階段。調(diào)試工作的主要任務(wù)是排除樣機(jī)故障，其中包括設(shè)計錯誤和工藝性故障。

1）脫機(jī)檢查

用萬能表或邏輯測試筆逐步按照邏輯圖檢查機(jī)中各器件的電源及各引腳的連接是否正確，檢查數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線是否有短路等故障。有時為保護(hù)芯片，先對各管座的電位（或電源）進(jìn)行檢查，確定其無誤后再插入芯片檢查。

1.5.2仿真調(diào)試

暫時排除目標(biāo)板的CPU和EPROM，將樣機(jī)接上仿真機(jī)的40芯仿真插頭進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試各部分接口電路是否滿足設(shè)計要求。這部分工作是一種經(jīng)驗性很強(qiáng)的工作，一般來說，設(shè)計制作的樣機(jī)不可能一次性完好，總是需要調(diào)試的。通常的方法是，先編調(diào)試軟件，逐一檢查調(diào)試硬件電路系統(tǒng)設(shè)計的準(zhǔn)確性。其次是調(diào)試MONITOR程序，只有MONITOER程序正常工作才可以進(jìn)行下面的應(yīng)用軟件調(diào)試。

1.5.3硬件電路調(diào)試的一般順序

1）檢查CPU的時鐘電路。通過測試ALE信號，如沒有ALE信號，則判斷是晶體或CPU故障，這稱之為“心臟”檢查。

2）檢查ABUS/DBUS的分時復(fù)用功能的地址鎖存是否正常。

3）檢查I/O地址分配器。一般是由部分譯碼或全譯碼電路構(gòu)成，如是部分譯碼設(shè)計，則排除地址重疊故障。

4）對擴(kuò)展的RAM、ROM進(jìn)行檢查調(diào)試。一般先后寫入55H、AAH，再讀出比較，以此判斷是否正常。因為這樣RAM、ROM的各位均寫入過‘0’、‘1’代碼。

5）用戶級I/O設(shè)備調(diào)試。如面板、顯示、打印、報警等等。

1.5.4軟件調(diào)試

軟件調(diào)試根據(jù)開發(fā)的設(shè)備情況可以有以下方法：

1）交叉匯編

用IBMPC/XT機(jī)對MCS—51系列單片機(jī)程序進(jìn)行交叉匯編時，可借助IBMPC/XT機(jī)的行編輯和屏幕編輯功能，將源程序按規(guī)定的格式輸入到PC機(jī)，生成MCS—51HEX目標(biāo)代碼和LIST文件。

2）用匯編語言

現(xiàn)在有些單片STD工業(yè)控制機(jī)或者開發(fā)系統(tǒng)，可直接使用匯編語言，借助CRT進(jìn)行匯編語言調(diào)試。

3）手工匯編

這種方法是最原始，但又是一種最簡捷的調(diào)試方法，且不必增加調(diào)試設(shè)備。這種方法的實質(zhì)就是對照MCS—51指令編碼表，將源程序指令逐條地譯成機(jī)器碼，然后輸入到RAM重新進(jìn)行調(diào)試。在進(jìn)行手工匯編時，要特別注意轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令、查表指令。必須準(zhǔn)確無誤地計算出操作碼、轉(zhuǎn)移地址和相對偏移量，以免出錯。

4）以上3種方法調(diào)試完成以后，即可通過EPROM寫入器，將目標(biāo)代碼寫入EPROM中，并將其插至機(jī)器的相應(yīng)插座上，系統(tǒng)便可投入運行。

硬件、軟件仿真調(diào)試經(jīng)過硬件、軟件單獨調(diào)試后，即可進(jìn)入硬件、軟件聯(lián)合仿真調(diào)試階段，找出硬件、軟件之間不相匹配的地方，反復(fù)修改和調(diào)試。實驗室調(diào)試工作完成以后，即可組裝成機(jī)器，移至現(xiàn)場進(jìn)行運行和進(jìn)一步調(diào)試，并根據(jù)運行及調(diào)試中的問題反復(fù)進(jìn)行修改。

1.5.5調(diào)試

單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，其核心技術(shù)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計。對工程技術(shù)人員來說，抓住系統(tǒng)的原理構(gòu)成、軟件設(shè)計、硬件設(shè)計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點是十分必要的。根據(jù)工作經(jīng)驗，前面敘述的系統(tǒng)調(diào)試方法將會有助于從事這方面工作的技術(shù)人員及本專業(yè)的學(xué)習(xí)者。

第2章單片機(jī)的空調(diào)控制系統(tǒng)技術(shù)和量化要求

2.1空調(diào)控制系統(tǒng)的數(shù)字化控制

（以Infineon的8位單片機(jī)C504/C508）為例

2.1.1模糊智能控制

與普通空調(diào)的運行方式不同，變頻空調(diào)的壓縮機(jī)需要連續(xù)運行。其速度調(diào)節(jié)變得更加重要，要確保室內(nèi)溫度波動限制在較小范圍內(nèi)。事實上永磁直流無刷電機(jī)是一個多變量，非線性，強(qiáng)耦合的對象，需要智能控制才能取得比較滿意的效果。考慮到8位單片機(jī)的資源有限，本系統(tǒng)采用模糊控制來實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。因為C504/C508的CCU單元的通道0在塊交換模式下降了參與電機(jī)換相外，還可用來完成捕獲動作，故這個通道可以同時用于電機(jī)速度檢測。系統(tǒng)所用的模糊控制規(guī)則如下式：U=αE+（1-α）E式中，E為位速度誤差，Ec為速度誤差變化率，α為加權(quán)系數(shù)，在0和1之間取值，U為控制器輸出。通過調(diào)整加權(quán)系數(shù)，本系統(tǒng)可以對控制規(guī)則進(jìn)行在線修正。

2.1.2功率變換電路

功率變換電路及其驅(qū)動和保護(hù)是直流無刷電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最核心的部分。功率變換電路主要是整流橋和逆變橋。目前在國內(nèi)變頻空調(diào)產(chǎn)品中這部分電路的角色主要是由智能功率模塊（IPM）來充當(dāng)。所謂IPM，就是將功率變換電路，驅(qū)動，保護(hù)，檢測，輔助電源都集成在一個模塊內(nèi)。

2.1.3單片機(jī)控制系統(tǒng)中控制算法

(1)直接數(shù)字控制

當(dāng)被控對象的數(shù)學(xué)模型能夠確定時，可采用直接數(shù)字控制。所謂數(shù)學(xué)模型就是系統(tǒng)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它表示系統(tǒng)輸入輸出及其內(nèi)部狀態(tài)之間的關(guān)系。一般多用實驗的方法測出系統(tǒng)的特性曲線，然后再由此曲線確定出其數(shù)學(xué)模型。現(xiàn)在經(jīng)常采用的方法是計算機(jī)仿真及計算機(jī)輔助設(shè)計，由計算機(jī)確定出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，因而加快了系統(tǒng)模型的建立。當(dāng)系統(tǒng)模型建立后，即可選定上述某一種算法，設(shè)計數(shù)字控制器，并求出差分方程。計算機(jī)的主要任務(wù)就是按此差分方程計算并輸出控制量，進(jìn)而實現(xiàn)控制。

(2)數(shù)字化PID控制

由于被控對象是復(fù)雜的，因此并非所有的系統(tǒng)均可求出數(shù)學(xué)模型，有些即使可以求出來，但由于被控對象環(huán)境的影響，許多參數(shù)經(jīng)常變化，因此很難進(jìn)行直接數(shù)字控制。此時最好選用數(shù)字化PID（比例積分微分）控制。在PID控制算法中，以位置型和增量型2種PID為基礎(chǔ)，根據(jù)系統(tǒng)的要求，可對PID控制進(jìn)行必要的改進(jìn)。通過各種組合，可以得到更圓滿的控制系統(tǒng)，以滿足各種不同控制系統(tǒng)的要求。

2.2單片機(jī)控制系統(tǒng)的數(shù)字化

2.21采用數(shù)字化負(fù)荷隨動控制理論

運用現(xiàn)代化計算機(jī)技術(shù)、數(shù)字化自動控制技術(shù)，對中央空調(diào)設(shè)備運行進(jìn)行綜合、優(yōu)化；針對中央空調(diào)主機(jī)和輔機(jī)系統(tǒng)運行的工況和末端負(fù)荷的變化，采集其瞬間多種變化參數(shù)，對負(fù)荷進(jìn)行隨動跟蹤；自動、準(zhǔn)確、及時地對冷凍（溫）水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)設(shè)備的運行參數(shù)進(jìn)行采集，對系統(tǒng)各設(shè)備自動進(jìn)行實時優(yōu)化控制，使中央空調(diào)主機(jī)運行環(huán)境得以優(yōu)化，使得主機(jī)工質(zhì)和輔機(jī)系統(tǒng)各種流量跟隨末端負(fù)荷的變化而同步變化，確保中央空調(diào)系統(tǒng)在滿足舒適性的前提下，大幅度降低系統(tǒng)的能源消耗。即把負(fù)荷運行所不需要的，而系統(tǒng)運行又將會產(chǎn)生的這部分多余的冷量節(jié)省下來。

2.22中央空調(diào)數(shù)字化負(fù)荷隨動節(jié)能控制系統(tǒng)

控制精度高，同頻精度和穩(wěn)定性好，可使中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能達(dá)到20%以上。該技術(shù)、產(chǎn)品在國內(nèi)、國外處于領(lǐng)先水平，具有高效節(jié)能、安全、舒適和方便管理的顯著效果。

第3章結(jié)論

單片機(jī)控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，其核心技術(shù)是單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計。對工程技術(shù)人員來說，抓住系統(tǒng)的原理構(gòu)成、軟件設(shè)計、硬件設(shè)計以及系統(tǒng)調(diào)試方法的要點是十分必要的。隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的增長，開發(fā)新產(chǎn)品的思路上過去那種過多注重價格因素而使新產(chǎn)品開發(fā)上不了檔次的弱點有所改善，開始注意使用當(dāng)前最先進(jìn)的單片機(jī)開發(fā)高檔次的產(chǎn)品。由于單片機(jī)的開發(fā)手段目前仍以仿真器為主，公司能否提供廉價的仿真器，提供方便的技術(shù)服務(wù)與培訓(xùn)，較之能否提供高性能、低價位的單片機(jī)有著同等的重要性。各單片機(jī)廠商在開發(fā)工具以及技術(shù)服務(wù)方面也進(jìn)行著激烈的競爭。這種競爭與推出新型的單片機(jī)以顯示高技術(shù)方面的優(yōu)勢是相輔相成的。競爭的結(jié)果是為單片機(jī)應(yīng)用工程師提供更廣闊的選擇空間，而最終受益的是單片機(jī)產(chǎn)品的消費者，由于單片機(jī)對各行各業(yè)都有用，這種電子技術(shù)的進(jìn)步導(dǎo)致各行各業(yè)的進(jìn)步，也帶動了人類文明的進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]夏路易,石宗義《電路原理圖與電路板設(shè)計教程Protel99SE》北京希望電子出版社2002

[2]張義和《ProtelPCB99電路板設(shè)計教程》青島出版社2000

[3]陳杰,黃鴻《傳感器與檢測技術(shù)》高等教育出版社2002

[4]吳金戍,沈慶陽,郭庭吉《8051單片機(jī)實踐與應(yīng)用》清華大學(xué)出版社2001

[5]張迎新、杜小平、樊桂花、雷道振《單片機(jī)初級教程》北京航空航天大學(xué)出版社2002

[6]吳金戌、沈慶陽、郭庭吉《8051單片機(jī)實踐與應(yīng)用》清華大學(xué)出版社2002.

[7]數(shù)字電子技術(shù)

[8]模擬電子技術(shù)

[9]單片機(jī)原理機(jī)接口技術(shù)

[10]赫建國，鄭燕，薛延俠.單片機(jī)在電子電路設(shè)計中的應(yīng)用.清華大學(xué)出版社2006-5

[11]南建輝等.MCS51單片機(jī)原理及其應(yīng)用實例.清華大學(xué)出版社2004

[12]李玉峰，倪虹霞.MCS-51系列單片機(jī)原理與接口技術(shù).人民郵電出版社2004-5

第5章致謝

本論文設(shè)計在（）老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，無不凝聚著（）老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫作期間，（）老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會這么順利的完成畢業(yè)論文。在此向（）老師表示深深的感謝和崇高的敬意。

在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這四年中給予了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設(shè)計中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。

空調(diào)控制系統(tǒng)范文3

關(guān)鍵詞：獨立新風(fēng)系統(tǒng)(以下簡稱DOAS)；吊頂冷輻射板(以下簡稱CRCP)；太陽能電池板（以下簡稱SOLAR）

空調(diào)系統(tǒng)用電負(fù)荷日益加大并與電網(wǎng)用電高峰重疊，是導(dǎo)致我國夏天用電高峰緊缺以及電網(wǎng)運行不經(jīng)濟(jì)的重要原因。空調(diào)系統(tǒng)占據(jù)居民用電量已經(jīng)超出百分之二十左右。應(yīng)用太陽能儲熱實現(xiàn)室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的研究對節(jié)能減排有著重要的作用。

本系統(tǒng)的主要特點是：采用獨立新風(fēng)系統(tǒng)(以下簡稱DOAS)來解決室內(nèi)空氣品質(zhì)問題，采用吊頂冷輻射板(以下簡稱CRCP)和太陽能電池板（以下簡稱SOLAR）的技術(shù)來解決空調(diào)與供電問題。總體上稱為DOAS+CRCP+SOLAR系統(tǒng)。系統(tǒng)如圖1所示

圖1 系統(tǒng)原理框圖

Fig.1 System Block Diagram

2010太陽能十項全能競賽（歐洲賽區(qū)）

一、SOLAR系統(tǒng)

1、該部分的組成主要有，小型氣象儀、主動式太陽能電池板（PV板）、輻射板、控制系統(tǒng)、逆變器、蓄電池、監(jiān)控系統(tǒng)以及電能表等

2、系統(tǒng)的工作原理是，小型氣象儀實時更新當(dāng)?shù)氐奶鞖馇闆r，包括陰晴、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)力等等，并且將這些數(shù)據(jù)傳到監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)所在位置的經(jīng)緯度計算出太陽每天的運行軌跡，然后實時調(diào)整PV板的方位，以便達(dá)到最大功率跟蹤。而輻射板是黏貼在PV板的背面，PV板通過光電效應(yīng)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，與此同時，PV板溫度將會持續(xù)上升，其發(fā)電效率隨溫度升高而降低。為此，采用水冷系統(tǒng)來降低PV板的溫度，提高PV板的發(fā)電效率。通常可以提升百分之五的效率。而這部分熱水能量儲存在水袋中，作為室內(nèi)空調(diào)夜間加熱熱源。光伏發(fā)電的邏輯優(yōu)先順序為：首先滿足負(fù)荷用電，多余部分為蓄電池充電、再剩余部分向電網(wǎng)送電。用電的邏輯優(yōu)先順序為：優(yōu)先應(yīng)用PV板產(chǎn)生的電能、而后使用蓄電池電能、如果光伏發(fā)電量不足并且蓄電池儲能不足時采用電網(wǎng)供電。

3、供電系統(tǒng)如圖2所示：

圖2 供電系統(tǒng)簡圖

Fig.2 Power system diagram

4、本SOLAR系統(tǒng)的多模式控制策略：

模式1：

當(dāng)PV板發(fā)電量大于負(fù)荷耗電量，且蓄電池已充滿或接近浮充狀態(tài)時，開關(guān)K1，K2均閉合，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行，光伏部分的剩余電能可以滿足蓄電池的充電需求，并向電網(wǎng)側(cè)送電。

模式2：

當(dāng)PV板發(fā)電量大于負(fù)荷耗電量，且蓄電池未充滿，若蓄電池荷電狀態(tài)較低，蓄電池處于容量較低的狀態(tài)，則K1斷開，K2閉合，系統(tǒng)以孤網(wǎng)模式繼續(xù)運行，由PV板負(fù)責(zé)對蓄電池進(jìn)行充電，因K1斷開，避免了電網(wǎng)對蓄電池進(jìn)行充電。

模式3：

當(dāng)PV板發(fā)電量小于負(fù)荷耗電量，若蓄電池電量充足，則K1斷開，K2閉合，系統(tǒng)處于孤島運行模式，由蓄電池負(fù)責(zé)補(bǔ)充系統(tǒng)功率缺額。

模式4：

當(dāng)PV板發(fā)電量小于負(fù)荷耗電量，若蓄電池容量低于一定的下限，為了避免蓄電池的過放電，則斷開蓄電池開關(guān)K2，閉合開關(guān)K1，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行，由電網(wǎng)彌補(bǔ)系統(tǒng)功率缺額，蓄電池僅負(fù)責(zé)通訊設(shè)備的電力供應(yīng)。

二、CRCP系統(tǒng)

輻射板有金屬輻射板(圖1)和土建輻射板(圖2)等多種形式。金屬輻射板可作為室內(nèi)吊頂?shù)囊徊糠郑褂幂^方便。為防輻射板結(jié)露，其冷水供水溫度應(yīng)高于室內(nèi)空氣露點溫度2～3℃ ，一般為16～18℃ ，采用的供、回水溫差一般為3℃。

1、吊頂冷輻射板系統(tǒng)包括：金屬輻射板、控制器LOGIX5000（AB公司）、PLUS400模塊（上位機(jī)顯示）、ETHERNET模塊、RS232模塊、DI模塊一個、DO模塊四個、AI模塊一個、AO模塊一個、RTD（熱電阻）模塊、Pt100/ Pt1000等熱電阻若干、溫濕度傳感器、電動調(diào)節(jié)閥以及開關(guān)閥、新風(fēng)換氣機(jī)、水源熱泵、水泵冷熱水箱。

2、軟件控制程序的功能：

1）空調(diào)系統(tǒng)顯示器與PLC通訊程序

2）控制器I/O接口調(diào)試程序

3）閥門以及泵的控制程序

4）空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)以及太陽能系統(tǒng)的聯(lián)動程序

5）空調(diào)系統(tǒng)雙閉環(huán)的PID控制程序。

圖3空調(diào)系統(tǒng)流程圖

Fig.3 Air-conditioning system flowchart

3、冷熱水系統(tǒng)多模式方案

本系統(tǒng)采用的是金屬輻射板，布置在屋頂以及墻面，在主管路以及室內(nèi)主要分區(qū)均設(shè)有電動調(diào)節(jié)閥，從而可以實現(xiàn)分區(qū)優(yōu)化控制。工作模式有：

模式一：白天制冷

白天，室內(nèi)溫度較高，需要制冷。此時，PLC控制器首先根據(jù)室外傳感器傳回的數(shù)據(jù)，判定外部空氣是否符合作為室內(nèi)空氣冷源的要求，1）如果符合要求，可以通過開啟天窗、以及其他側(cè)立面的窗戶進(jìn)行制冷，2）如果不符合要求，那么可以利用冷水箱的冷水進(jìn)入輻射板進(jìn)行制冷，3）如果上述均不符合要求，那么開啟熱泵進(jìn)行制冷，將冷量排到冷水箱，熱量排到熱水箱。

模式二：白天制熱

白天，室內(nèi)溫度較低，需要制熱。此時，PLC控制器首先根據(jù)室外傳感器傳回的數(shù)據(jù)，判定外部空氣是否作為室內(nèi)空氣熱源的要求，1）如果符合要求，可以通過開啟天窗、以及其他側(cè)立面的窗戶進(jìn)行制熱，2）如果不符合要求，那么可以利用熱水箱的熱水進(jìn)入輻射板進(jìn)行制熱，3）如果上述均不符合要求，那么開啟熱泵進(jìn)行制熱，將冷量排到冷水箱，熱量排到熱水箱。

空調(diào)控制系統(tǒng)范文4

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；STC11F08XE；PID參數(shù)優(yōu)化；紅外線控制

中圖分類號：TM925.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在智能建筑高速發(fā)展的今天，中央空調(diào)是成為樓宇自動化系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象之一。由于中央空調(diào)系統(tǒng)龐大，反應(yīng)速度較慢，滯后較為嚴(yán)重，致使其每年的耗電量約占建筑物總用電量的50%～60%左右[1]。目前中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，幾乎所有大型新建建筑都設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)，其發(fā)展也越來越往節(jié)能、健康方向過度。如何采用先進(jìn)技術(shù)對中央空調(diào)進(jìn)行控制，使其更好地克服耗電量大，滯后嚴(yán)重已然成為面臨的首要問題之一。本文針對傳統(tǒng)單片機(jī)片內(nèi)資源少，性能及工作速度慢的缺陷，采用STC系列增強(qiáng)型8051單片機(jī)對中央空調(diào)進(jìn)行硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

1 中央空調(diào)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1設(shè)計原理

中央空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度是人們獲得較舒適的辦公環(huán)境。當(dāng)室內(nèi)人們有需求時，通過紅外線遙控裝置對中央空調(diào)內(nèi)部核心STC單片機(jī)進(jìn)行指示，單片機(jī)通過調(diào)節(jié)溫度傳感器、濕度傳感器對新風(fēng)口、回風(fēng)口溫濕度進(jìn)行檢測，當(dāng)調(diào)節(jié)閥收到檢測的反饋信號時，會自動調(diào)節(jié)其開度大小。此時，新進(jìn)入的新風(fēng)將同室內(nèi)的回風(fēng)混合，形成混合風(fēng)。當(dāng)風(fēng)管內(nèi)混合風(fēng)溫度過高時，電機(jī)會帶動表冷器對其進(jìn)行降溫處理，冷熱水進(jìn)行PID調(diào)節(jié)。當(dāng)風(fēng)管內(nèi)混合風(fēng)體濕度不夠時，噴淋泵對其進(jìn)行加濕，此過程都有變頻器參與。當(dāng)中央空調(diào)內(nèi)混合風(fēng)溫濕度差較大時，負(fù)荷量隨之將變大，變頻器自動增加水泵轉(zhuǎn)速。反之，減少其轉(zhuǎn)速。變頻器的加入使中央空調(diào)的各個泵組和冷卻塔風(fēng)機(jī)的運行跟隨負(fù)荷的變化而同步變化，可以在能夠保證負(fù)荷需求的前提下，實現(xiàn)中央空調(diào)的的最大節(jié)能。經(jīng)過調(diào)節(jié)的混合風(fēng)送達(dá)送風(fēng)口時，溫濕度傳感器會再一次進(jìn)行檢測，來確定送入室內(nèi)風(fēng)體的溫濕度。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，將其具體溫濕度值顯示在液晶顯示屏上供人們確認(rèn)。中央空調(diào)設(shè)計原理如圖1所示。

圖1 中央空調(diào)系統(tǒng)圖

1.2 硬件選型

此次設(shè)計的硬件選型主要包括微控制器、溫度傳感器、濕度傳感器、調(diào)節(jié)閥、變頻器和風(fēng)閥執(zhí)行器等相關(guān)硬件的選型。其硬件選取清單如表1所示。

表 1 中央空調(diào)硬件選取清單

序列 類型 所選硬件

1 微控制器 STC11F08XE

2 溫度傳感器 DS18b20

3 濕度傳感器 SHT11

4 變頻器 MICROMASTER430

5 調(diào)節(jié)閥 Danfoss

6 風(fēng)閥執(zhí)行器 GBB161.2E

本次設(shè)計選用的微控制器為STC11F08XE，相比傳統(tǒng)的8051內(nèi)核單片機(jī)而言，在片內(nèi)資源、性能以及工作速度上都有很大的改進(jìn)，尤其是采用了基于Flash的在線系統(tǒng)編程ISP技術(shù)。同時選擇片內(nèi)資源時也自動遵循“夠用”原則，保證了單片機(jī)系統(tǒng)的高性能和可靠性。STC11F08XE單片機(jī)集成了增強(qiáng)型8051CPU、8KB Flash程序存儲器、1280字節(jié)的RAM、全雙工異步串行接口UART和MAX810專用復(fù)位電路及硬件看門狗。溫度傳感器DS18b20是全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換及輸出的傳感器。具有先進(jìn)的單總線數(shù)據(jù)通信，最高分辨率可達(dá)到12位。可選用寄生的工作方式，方便多機(jī)掛接，可以適應(yīng)不同的硬件系統(tǒng)。濕度傳感器SHT11是一款數(shù)字濕度傳感器，其高度集成，可將濕度感測、信號變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成一體，可提供濕度補(bǔ)償測量值和高質(zhì)量的露點計算功能。MICROMASTER430變頻器模型具有6個可編程的帶電位隔離數(shù)字輸入，2個模擬輸入，2個可編輯的模擬輸出，3個可編輯的觸電器輸出，具有啟動和滑差補(bǔ)償?shù)墓δ埽瑑?nèi)置的高級PID調(diào)節(jié)器。混水機(jī)調(diào)節(jié)開度反饋和冷水調(diào)節(jié)開度反饋選用的是Danfoss調(diào)節(jié)閥。Danfoss調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動器可接收4～20mA的控制信號，輸出信號為0～10V，輸入信號具有分段功能。閥門帶有行程自檢功能，能夠自動檢測閥桿的最高位和最低位，并分配給相應(yīng)電壓信號。同時，閥位還具有現(xiàn)實開度位置的功能。風(fēng)閥執(zhí)行器GBB161.2E中帶有內(nèi)置選項，同時具有偏差、定位信號、閥位顯示、反饋電位計以及可調(diào)的輔助開關(guān)。

2 中央空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

本次軟件設(shè)計的主要部分是中央空調(diào)的溫濕度控制。其流程圖如圖3所示。所以對電機(jī)控制和模數(shù)轉(zhuǎn)換溫濕度檢測進(jìn)行軟件編程。用Ptotel軟件繪制設(shè)計原理圖，主要包括：主電路部分、USB下載部分、外擴(kuò)引腳部分和電源部分；選取Keil uvision軟件對溫濕度控制進(jìn)行編程，包括溫度檢測、濕度檢測、PID調(diào)節(jié)和各個電機(jī)的啟動停止等；使用ISP-STC燒錄軟件將編輯好的程序燒錄到計算機(jī)中。在ISP-STC中選定單片機(jī)型號，點擊“打開文件”并在對話框內(nèi)找到編譯好的程序文件進(jìn)行下載，手動按下電源開關(guān)便即可把可執(zhí)行文件寫入單片內(nèi)部。最終與焊接好的硬件版相連，板上的液晶顯示器顯示當(dāng)前室內(nèi)溫濕度，本設(shè)計的軟件部分采用C語言與匯編語言相結(jié)合編程。

圖2 中央空調(diào)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計流程圖

3遙控與顯示部分設(shè)計

本次設(shè)計也選用紅外線遙控來控制中央空調(diào)中STC11F08XE單片機(jī)運行即電機(jī)啟停和溫濕度檢測。當(dāng)然此紅外線遙控上需配備一個紅外線發(fā)射管，當(dāng)與電器的紅外線接收端形成對射的狀態(tài)時，就會達(dá)到遙控的作用。此次紅外遙控采用555電路產(chǎn)生脈沖信號，其振蕩電路所產(chǎn)生的特有的頻率脈沖會通過驅(qū)動紅外線發(fā)射管所發(fā)出的相同頻率的信號，來實現(xiàn)紅外線控制。其設(shè)計框圖如圖4所示。當(dāng)中央空調(diào)將調(diào)節(jié)好的新風(fēng)由送風(fēng)口送入室內(nèi)時，前風(fēng)量的溫濕度會由液晶顯示屏顯示。液晶顯示屏有兩塊板構(gòu)成，當(dāng)給其內(nèi)部液晶施加一個電場，會改變其內(nèi)部分子排列，從而使液晶層中的液滴形成屏幕上的像素。此次設(shè)計將液晶顯示屏與溫濕度檢測電路板相連，配合軟件編程可讀出室內(nèi)當(dāng)前溫濕度。

圖3 紅外線遙控設(shè)計框圖

5 結(jié)語

本文以STC11F08XE單片機(jī)為控制核心對央空調(diào)進(jìn)硬件與軟件設(shè)計。在控制上采取傳統(tǒng)PID調(diào)節(jié)與嵌入式蟻群仿生算法相結(jié)合的方法對中央空調(diào)的冷熱水調(diào)節(jié)和溫濕度檢測進(jìn)行控制。紅外線遠(yuǎn)程遙控機(jī)組動作，液晶屏顯示中央空調(diào)控制結(jié)果。通過本文的中央空調(diào)系統(tǒng)控制研究為辦公樓宇中央空調(diào)的智能化控制奠定了一定的理論和實驗基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]祁增慧，趙艷秋. 基于 LonWorks 的中央空調(diào)PID控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].電氣應(yīng)用，2011，30（15）：75-77.

[2]梁慶君，民用商住樓中央空調(diào)施工設(shè)計中存在的問題與對策[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（5）：120-122.

[3]王振臣. LonWorks 總線與模糊 PID 控制在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工業(yè)控制計算機(jī)，2007，20 （11） ：20- 21.

[4]范興龍. 冰蓄冷地源熱泵中央空調(diào)設(shè)計及經(jīng)濟(jì)分析[J].發(fā)電與空調(diào)，2012，33（5）：80-83.

空調(diào)控制系統(tǒng)范文5

制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測裝置是檢測和衡量制冷空調(diào)產(chǎn)品的質(zhì)量的方便易行的手段以及為產(chǎn)品開發(fā)研究提供精準(zhǔn)的試驗數(shù)據(jù)的無可替代的工具。制冷空調(diào)檢測控制統(tǒng)是指基于焓差法的試驗方法稱之為風(fēng)側(cè)式空調(diào)測試和在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的水測量熱計法的標(biāo)準(zhǔn)之下的為水側(cè)測試，對所要檢測的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行綜合性能檢測以及處理的半智能型控制系統(tǒng)。由于本系統(tǒng)具有優(yōu)先使用頻繁、耗電量相比其他系統(tǒng)要大以及對檢測裝置的節(jié)能設(shè)計和人性化要求愈來愈高。制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測裝置控制系統(tǒng)水平的高低,檢測裝置的測量精確度和裝置的穩(wěn)定程度取決于系統(tǒng)的精確控制上，同時也是試驗裝置技術(shù)所代表的先進(jìn)水平的非常重要的標(biāo)志之一。本文將就在制冷空調(diào)產(chǎn)品過程中可能以及必不可少出現(xiàn)的空氣處理裝置及空調(diào)，不方便進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的冷水處理機(jī)組和在冬天以最優(yōu)工況運行二十四小時制冷較為困難的問題作優(yōu)化設(shè)計。

2制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測裝置控制系統(tǒng)的基本工作原理

2.1系統(tǒng)組成

此檢測控制系統(tǒng)由包括空氣處理機(jī)、空氣取樣裝置以及風(fēng)量測量裝置等在內(nèi)的測試間一和由僅包括空氣處理機(jī)和空氣取樣裝置在內(nèi)的測試間二，加上兩個測試間相互連通的水路系統(tǒng)共同組成。在實際測試中根據(jù)被測類型選擇測試間。

2.2空調(diào)檢測系統(tǒng)的調(diào)控

制冷空調(diào)一二分別用于模擬室內(nèi)環(huán)境，為制冷空調(diào)工作的室內(nèi)環(huán)境的提供相應(yīng)的操作條件。制冷空調(diào)設(shè)備調(diào)整室內(nèi)和室外溫度，電加熱線圈提供熱源，并可自動調(diào)整室內(nèi)和室外的電氣環(huán)境加熱量和加濕量。兩試驗間室內(nèi)和室外的溫度和濕度的控制，連接兩個測試水調(diào)節(jié)系統(tǒng)是通過冷水機(jī)組與電加熱裝置，恒溫箱提供同時提供冷水溫度和水箱，從而保證水箱的恒定熱源的提供，并通過調(diào)控恒溫水箱各種加熱強(qiáng)度及三通閥開度的大小來控制被檢測制冷空調(diào)進(jìn)出水的溫度。

2.3檢測系統(tǒng)測量和計算

根據(jù)GB/T7725-1996的要求，被檢測的制冷空調(diào)稱為單元式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)，需實時記錄室內(nèi)溫度的基本數(shù)據(jù)，濕度和入口和出口之間的壓差試驗室。根據(jù)國標(biāo)的規(guī)定，如果被檢測的制冷空調(diào)為風(fēng)冷式進(jìn)水流量和水側(cè)出口水溫必須由冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組提供。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，通過計算機(jī)實時監(jiān)測得出的被檢測制冷空調(diào)的電功率和能效比，冷量和熱量等檢測參數(shù)。

3制冷空調(diào)檢測系統(tǒng)的原理

為了實現(xiàn)機(jī)器的溫度和入口和出口溫度調(diào)節(jié)靈活，控制方案如下所述：通過可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController，PLC）控制被測機(jī)器、空氣處理機(jī)、風(fēng)冷冷水機(jī)、水泵等設(shè)備的開啟和停止，然后實時壓力，溫度采集系統(tǒng)，系統(tǒng)的流量信號，通過計算機(jī)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和計算與制冷空調(diào)試驗，冷卻能力和設(shè)備，操作系統(tǒng)電源狀態(tài)，設(shè)備，能源效率比系統(tǒng)流量測試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值。

4控制系統(tǒng)優(yōu)化方案

現(xiàn)階段制冷空調(diào)產(chǎn)品性能實驗裝置測控系統(tǒng)的特點有：控制精度高，自動化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，工況穩(wěn)定性好，性能價格比高。此階段制冷空調(diào)產(chǎn)品性能試驗裝置的測控系統(tǒng)的各個部分之間已不再是相互獨立的，而是通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊總線互相協(xié)助共同完成試驗操作。

4.1系統(tǒng)的無干擾切換控制

控制系統(tǒng)優(yōu)化方案：對控制系統(tǒng)的出廠標(biāo)準(zhǔn)配置的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能增加，和雙向操作無擾動切換，為了實現(xiàn)這種設(shè)想，在空氣處理器的控制系統(tǒng)和冷水機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)配置可用于增加遠(yuǎn)程啟停控制點。即將遠(yuǎn)程設(shè)備停止、開啟信號引入PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制。

4.2為解決冬季制冷連續(xù)運行24h的方案

控制系統(tǒng)優(yōu)化方案：在寒冷的冬季制冷運行時，由于空氣處理機(jī)組，風(fēng)冷冷水機(jī)組冷凝溫度太低，造成機(jī)組停機(jī)保護(hù)，從而破壞試驗條件下的操作。因此，自動監(jiān)測和冷凝液的溫度調(diào)節(jié)是通過增加操作裝置實現(xiàn)的，傳感器、壓力變送器等。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，冷凝風(fēng)機(jī)連接到逆變器，在壓縮冷凝機(jī)組吸氣壓力加壓力變送器的測量點，操作者雙手套百分比轉(zhuǎn)換一套冷凝壓力值，使用內(nèi)置的PID調(diào)節(jié)功能的逆變器，逆變器的輸出調(diào)整，為了保證冷凝壓力值設(shè)置范圍。

4.3結(jié)果與分析

系統(tǒng)無擾動切換控制的實現(xiàn)，節(jié)省人員成本，是由機(jī)器來完成安裝，只需要一個操作者管理可以安全方便的設(shè)備操作和維護(hù)工作。并且線路簡化，設(shè)備的運行故障率比較低，線路維護(hù)以及檢修的工作量大大減少。有時與觸摸屏結(jié)合使用，不僅可省卻按鈕、指示燈，節(jié)約空間，還具有動態(tài)的顯示系統(tǒng)流程及主要參數(shù)，以及指導(dǎo)操作、記錄故障等功能。冷凝溫度的自動監(jiān)測和調(diào)控，不僅全面解決寒冷的冬季運行24小時制冷問題，通過變頻器的使用，可以在非滿負(fù)荷運行，節(jié)約用電，以達(dá)到節(jié)能的目的。

5結(jié)語

空調(diào)控制系統(tǒng)范文6

關(guān)鍵詞：集中空調(diào)；變風(fēng)量；智能控制；前景

中圖分類號：TB494 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

隨著我國城市的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的增長，集中空調(diào)的應(yīng)用日益廣泛，特別是在一些大型商場、辦公樓等等大型公眾場所中，更是發(fā)揮了重要作用。在信息化技術(shù)高速發(fā)展的今天，空調(diào)智能控制應(yīng)用于集中空調(diào)系統(tǒng)中，實現(xiàn)了變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的智能化控制，解決了變風(fēng)量空調(diào)對控制的依賴性。正確地完成變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)控制設(shè)計是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的重點，也是系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵。

一、集中空調(diào)變風(fēng)量系統(tǒng)智能化控制技術(shù)的應(yīng)用

變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)區(qū)域溫度可控，滿足了個性需求；部分負(fù)荷時，采用變頻裝置調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，大大減降低了風(fēng)機(jī)能耗；保持定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)空氣過濾效率高、室內(nèi)空氣品質(zhì)好、室內(nèi)相對濕度低，熱舒適性好的特點；通過改變新風(fēng)比還可利用室外新風(fēng)進(jìn)行自然冷卻，并可實現(xiàn)低溫送風(fēng)；系統(tǒng)無水管進(jìn)入空調(diào)區(qū)域。其突出的優(yōu)點、性能，深受用戶歡迎。但在實現(xiàn)智能控制上，也經(jīng)歷一段艱難的實踐摸索過程。最初是采取以下的方法進(jìn)行“智能”控制的：

1、變風(fēng)量末端控制

變風(fēng)量末端按溫控區(qū)設(shè)置，每個變風(fēng)量末端需控制器，由對應(yīng)溫控區(qū)內(nèi)的室內(nèi)溫控器控制。控制器是變風(fēng)量末端裝置控制系統(tǒng)的核心，它將被調(diào)量與定值進(jìn)行比較，得出偏差值，然后參照預(yù)先設(shè)定的控制規(guī)律，調(diào)節(jié)風(fēng)閥的開度，是被調(diào)量等于或接近于給定值。變風(fēng)量末端裝置控制器采用連續(xù)性控制規(guī)律。

2、系統(tǒng)風(fēng)量控制

（1）控制原理：空調(diào)器AHU的風(fēng)量控制是變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)最主要的控制內(nèi)容之一。本工程選用變定靜壓法控制系統(tǒng)風(fēng)量。變定靜壓法的控制邏輯：根據(jù)各獨立分區(qū)的變風(fēng)量末端裝置控制器提供給中央監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，按各分區(qū)最大靜壓需求值重新確定靜壓設(shè)定值。系統(tǒng)靜壓值盡可能設(shè)置得低些，直至某分區(qū)的末端裝置調(diào)節(jié)風(fēng)閥全開。

變定靜壓法原理圖

（2）靜壓設(shè)定點：變定靜壓控制法仍需設(shè)置靜壓測定點。由于靜壓設(shè)定值可隨時根據(jù)需求重新設(shè)定，靜壓設(shè)定值的大小變得不那么重要，它僅起到初始設(shè)定作用。系統(tǒng)靜壓初始設(shè)定點應(yīng)設(shè)置在離空調(diào)器出口約1/3處的主送風(fēng)管上。

二、智能控制技術(shù)的逐步發(fā)展，在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的新應(yīng)用

隨著智能控制技術(shù)的不斷成熟進(jìn)步，目前主要分為：分級遞階控制系統(tǒng)，專家控制系統(tǒng)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，模糊控制系統(tǒng)，學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)等幾種。

這里主要介紹一下：模糊控制系統(tǒng) 、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、專家控制系統(tǒng)在變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

1、模糊控制

模糊控制是以模糊集理論為基礎(chǔ)，以模糊語言變量和邏輯推理為工具，利用人的知識和經(jīng)驗，將直覺納入到?jīng)Q策之中的一種智能控制方法。它是利用模糊及理論設(shè)計的，無需知道被控對象精確的數(shù)學(xué)模型，而且模糊算法能夠有效地利用專家所提供的模糊信息和知識，進(jìn)而能夠處理定義不完善或難以精確建模的復(fù)雜過程。三十多年來，模糊控制及其算法在工程領(lǐng)域取得的明顯應(yīng)用效果，使人們堅信在原有控制理論基礎(chǔ)上納入模糊控制，是解決非線性不確定系統(tǒng)控制問題的有效途徑之一。

模糊模型是用模糊語言和規(guī)則描述的一個系統(tǒng)的動態(tài)特性及性能指標(biāo)。實踐證明，它具有如下幾個特點:

(l)易于實現(xiàn)對具有不確定性的對象和具有強(qiáng)非線性的對象進(jìn)行控制；(2)對被控對象特性參數(shù)的變化具有較強(qiáng)的抗干擾能力； (3)對于控制系統(tǒng)的干擾具有較強(qiáng)的抑制能力。

模糊控制理論和技術(shù)是智能控制領(lǐng)域中非常有前途的一個分支，在工程上也已經(jīng)獲得了很多成功的應(yīng)用。1974年，英國學(xué)者M(jìn)amdani利用模糊語言構(gòu)成的模糊控制器，首次將模糊控制理論應(yīng)用到蒸汽機(jī)和鍋爐的控制中。1979年，英國學(xué)者Procrk和Mamd耐研究出一種自組織的模糊控制器，標(biāo)志著模糊控制器智能化程度向高級階段發(fā)展。1980年代末期，日本科學(xué)家成功地將模糊控制理論運用于消費產(chǎn)品控制和工業(yè)控制，在世界范圍內(nèi)掀起了應(yīng)用的。

2、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量神經(jīng)元處理單元廣泛互連而形成的網(wǎng)絡(luò)，是一個高度復(fù)雜的非線性動力學(xué)系統(tǒng)。它是對人腦功能的抽象和模擬，能夠反映人腦的基本特性，特別適合處理需要同時考慮許多因素和條件的、不精確和模糊的信息處理問題。

智能建筑VAV空調(diào)(變風(fēng)量空調(diào))系統(tǒng)就是比較典型的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。VAV空調(diào)系統(tǒng)的特點是節(jié)能潛力大，控制靈活，然而VAV系統(tǒng)需要精心設(shè)計、施工、調(diào)試和管理，否則有可能產(chǎn)生新風(fēng)不足、氣流組織不好、噪聲偏大、節(jié)能效果不好等問題。VAV空調(diào)系統(tǒng)能否正常運行在很大程度上要依靠控制系統(tǒng)，VAV空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)基本上都采用VPT法（變靜壓變溫度法)，機(jī)理是由各VAV的要求風(fēng)量計算出系統(tǒng)的要求風(fēng)量進(jìn)行前饋控制，同時根據(jù)各VAV閥位開度和系統(tǒng)送風(fēng)量靜壓是否滿足，進(jìn)行反饋控制，控制方式基本上采用多個回路的PID控制，基本結(jié)構(gòu)見圖1所示。由于VAV空調(diào)系統(tǒng)是一個高度非線性系統(tǒng)，PID控制在面臨復(fù)雜的環(huán)境時，控制效果很差。因此，運用智能控制方法從全局對系統(tǒng)進(jìn)行控制，不需要對系統(tǒng)建模，可解決以往控制回路由于耦合帶來的許多控制性能問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)開始運用在VAV空調(diào)系統(tǒng)中，主要是與PID控制結(jié)合，對送風(fēng)量進(jìn)行智能控制，獲得了很好的效果。

圖1VAV空調(diào)機(jī)組變靜壓控制原理圖

3、專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一種人工智能的計算機(jī)程序系統(tǒng)，具有相當(dāng)于某個專門領(lǐng)域的專家的知識和經(jīng)驗水平，以及解決專門問題的能力，其主要由知識庫和推理機(jī)兩個部分組成成。

基于MAS的協(xié)作智能專家系統(tǒng)，將MAS與專家系統(tǒng)相結(jié)合，并集成模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等人工智能技術(shù)，形成一個優(yōu)勢互補(bǔ)系統(tǒng)，共同實現(xiàn)分布式中央空調(diào)系統(tǒng)的整體優(yōu)化控制與節(jié)能。系統(tǒng)的模型見圖2所示，主體框架基于MAS，充分利用Agent具有的自主性、自治性、社會性和智能性等特性，實現(xiàn)系統(tǒng)資源全局共享和協(xié)調(diào)控制，從而較好地解決了中央空調(diào)系統(tǒng)分解和協(xié)調(diào)控制的問題。每個子系統(tǒng)由相應(yīng)的子Agent進(jìn)行控制，對于易于建模的子系統(tǒng)，在構(gòu)造子Agent的反應(yīng)模塊和規(guī)劃模塊時，采用常規(guī)的控制方式；對于難于建模，動態(tài)特性變化較大的子系統(tǒng)，通過集成模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等人工智能技術(shù)來設(shè)計模塊，實現(xiàn)局部子系統(tǒng)的智能控制。將該控制器應(yīng)用于恒溫恒濕空氣調(diào)節(jié)中央監(jiān)控系統(tǒng)后取得了良好的控制效果。

圖2MAS智能專家系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)

三、結(jié)語

在能源日益缺乏、環(huán)保問題日益嚴(yán)重的今天，發(fā)展綠色建筑、智能建筑是大勢所趨，只有這樣才能既滿足人們對建筑不斷增長的功能要求，又能最大限度地節(jié)約資源，降低能耗，減少污染。本論述分析了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等智能控制技術(shù)在智能建筑空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用。研究表明，智能控制技術(shù)是智能建筑發(fā)展的一個重要方向，能夠提供更好的控制策略，使智能建筑達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]代睿,曹龍漢.智能控制技術(shù)在智能建筑空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].甘肅科技縱橫. 2010(06)