随着科学技术的发展，城市建设越来越智能化，智能楼宇的建设使人们的生活和工作环境越来越舒适，其中，中央空调被广泛的应用在各个场所，例如大型的商场、酒店、医院等。但这给社会带来了严重的能源消耗问题。在建筑能耗中，中央空调系统占的比重最大，运行成本高，合理的节能方案可以大大降低能量消耗，节约建筑运行成本。所以研究中央空调系统节能控制方法是建筑节能研究的重点。在发展初期，由于我国技术水平有限、智能控制水平较低，智能建筑的整体水平较低，并且实施的时间比较长。此外，国内设计经验不足，导致很多节能技术在实际应用中不能很好的发挥其应用的效果，最终导致能源的大量浪费；同时由于科学技术的发展，人们在生活中，对环境温度、湿度以及空气标准要求都越来越高，这就对中央空调系统的控制提出了更高要求。中央空调系统属于高成本设备，并且其功率大，能耗高，要想大幅度减少中央空调系统的能耗，尽管变频调速技术在这方面的应用取得的效果显著，技术也日渐成熟，但同样智能控制方法也是必不可少的。将先进的控制技术应用到中央空调系统中，保证控制系统有效的运行，这是中央空调控制系统节能的一个重要举措。

中央空调在中国经过 10 年的快速发展,已经具有一定的规模。业内人士预测,中央空调的需求量正以60%～ 70%的速度递增。由于全球性的能源危机,使节能降耗成为中央空调系统设计的关键环节。据统计,在发达国家,空调采暖能耗占建筑能耗的65%,中国采暖、空调能耗约占60%～ 70%,所以,中央空调节能在建筑节能中占有很大比重。

最初中央空调在设计时，一般都是按照系统被控对象的最大负荷量设计的，系统在运行时的负荷量绝大部分要比设计的负荷量低，这就使中央空调系统造成了很严重的能源浪费问题，浪费了很大一部分能源。如今，变频技术逐渐的应用到了中央空调控制系统中，其可以根据系统负荷量的变化改变电机的转速，进而达到管道水的变流量控制，实现节能控制。中央空调变频技术节能的研制是一个很好的发展方向，使其在满足环境保护、改善人民生活环境等方面的基础上达到节能，使中央空调变频节能技术能够可持续发展是我们现在所面临的一个难题。中央空调节能控制系统的未来发展趋势就是将科学发展观与中央空调调频技术紧密结合，实质上就是要做到在发展中央空调节能控制技术时，不能忽视自然环境的保护，要使其两个共同发展。

中央空调系统包括冷却水循环泵、冷水机组、末端风机盘管、冷冻水循环泵和冷却塔等设备，这些设备之间既相互联系又相互制约，它的自动控制系统越来越复杂，系统逐渐呈现出离散和强烈的非线性的特征，那么控制的精确性和有效性就遇到了重大的考验。

最早的中央空调系统是定流量控制，随着技术的发展，逐渐变成变流量控制，虽然在控制形式上发生了改变，但实际运行时，系统节能效果并没得到很好的改善，主要是因为没有采用适合中央空调系统的智能控制方法，只有结合更好的智能控制方法才能做到真正的节能。

中央空调控制系统的发展是起初简单，但逐渐复杂的过程；起初，中央空调系统的控制很简单，由一个开关进行手动控制，后来逐渐发展到以 PID算法为核心的控制器。目前为止，实际工程中仍有 90%的系统采用 PID 控制器，但对于中央空调系统而言，常规的 PID 控制器是不适用的，由于中央空调是一个多变量、非线性、大滞后的复杂系统，其被控对象的数学模型是不确定的，常规的 PID 控制器调节时间长、超调量大，并且系统稳定性差，所以需要对中央空调系统的控制方法进行改进。经大量学者们的研究，中央空调系统在自适应控制、BP 神经网路、模糊控制、Smith 预估器等方面已取得了很大的研究成果。Pinnella 提出了将自适应控制应用到中央空调系统中，但经大量实验研究表明，这种方法不适用于中央空调系统，控制效果不好，主要是由于自适应控制要求对被控对象建立精确的数学模型，对于中央空调这种复杂的系统，精确的模型是很难建立的。CurtissPS 提出了将 BP 神经网络应用到了中央空调系统中，将 BP 神经网络与常规 PID 控制器相结合，主要是为了改进常规 PID 控制。这种控制方法有很大的优势，其可以对被控对象建立精确的数学模型，主要是因为神经网络学习能力强。虽然建立模型的问题解决了，但是中央空调系统仍存在其他问题，比如大滞后问题，这是 BP 神经网络不能解决的。2003 年，模糊控制器被广泛的应用到了中央空调系统，采用模糊控制器不需要对被控对象建立精确的数学模型，同时控制系统的性能也得到了很大改善，但是对于中央空调系统，这种控制方法仍不是最好的，控制过程中会有一些波动。2010 年，有人提出将 Smith 预估器应用到中央空调控制系统中, 主要是将其与模糊 PID 控制器相结合，Smith 预估器虽然能解决大滞后问题，但是它需要对被控对象建立精确的数学模型，所以对于中央空调这样的系统，这种方法同样不适用。

总体来说，国内外中央空调节能系统控制研究技术相对成熟，尤其是在欧美，以及日本等发达国家，深入研究了一些智能算法，将其应用到了中央空调系统中，并且最终达到了很好的控制效果。目前，智能优化算法的应用是中央空调控制领域一大热点，主要是通过智能算法优化常规 PID 控制器参数或者模糊 PID 控制器参数，从而达到中央空调的节能优化控制。

参考文献：

[1]张九根主编．公共安全系统[M]．北京：中国建工出版社，2014

[2]孙伟民主编．土建类跨专业团队毕业设计指导与案例[M]．北京：建筑工业出版社，2013