一、系统概述
HV AC (heating, ventilation, Air condition)控制系统的目的是通过控制锅炉、冷冻机、水泵、风机、空调机组等等来维护环境的舒适。
二、系统架构图
三、系统功能
3.1 空调新风机组系统控制
空调系统作为环境控制的重要组成部分，每台机组可由
独立控制器实现自动控制，使楼内的房间及公共区域的
温度保持在要求的范围内，同时达到管理方便、节省能
源、延长设备使用寿命的目的。
2.2 送排风系统节能控制
1）监测送排风机手/自动状态、运行状态及故障报警
2）定时（或预制时间表）控制
3）累计风机运行时间，提醒管理人员及时维护
4）根据室内空气质量探测器（如：CO、CO2、VOC）
联锁起停送排风机
2.3 给排水系统节能控制
1）监视水箱（集水池、污水坑）高低水位，超限报警
2）对水泵运行状态进行动态监视，并作运行记录
3）累计水泵运行时间，提醒管理人员及时维护
4）根据液位开关的动作，自动开启/停止水泵
5）根据水泵运行时间，自动切换主备泵，平衡各设备
运行时间
2.4 电梯监测
1）监视客梯、货梯、自动扶梯、消防电梯的运行状态2）电梯运行故障报警
2.5 照明系统
对照明实行监控不仅简化操作，还可以进行时间表控制，使被控灯具按时打开和熄灭，利于节约电能，便于管理。通过现场照明控制器opc网关接口完成对照明系统集成。
2.6 变配电系统
1）实时监测，集中显示变配电系统内各高压柜，低
压柜、变压器，备用电源等各种运行参数。具备配电系统运行分析报表，配电系统故障分析报表及报警提示，配电系统远程监控等功能。做到供电运行稳定安全，优化电源配置。
2）系统实时动态分析，在配电系统中监测参数有三
相电流，三相电压，有功功率，无功功率，电度量等。通过对电计量参数采样比较分析，使大楼内配电情况一目了然。
3）系统实时故障报警提示记录，监测各个回路运行
状态，达到系统实时跟踪，大大提高系统的安源运行系数及快速反应能力。
2.7冷热源系统
冷热源制冷监控系统是整个空调系统的核心。
系统监控对象：冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却水塔、补水泵、膨胀水箱等及相关温度、压力、流量参数。
Wn=0.4; t=0:0.1:80; num=[Wn^2]; zeta1=0;dem1=[1 2*zeta1*Wn Wn^2]; zeta2=0.5;dem2=[1 2*zeta2*Wn Wn^2]; zeta3=1.0;dem3=[1 2*zeta3*Wn Wn^2]; zeta4=1.5;dem4=[1 2*zeta4*Wn Wn^2]; zeta5=2.0;dem5=[1 2*zeta5*Wn Wn^2]; [y1,x,t]=impulse(num,[dem1,0],t); [y2,x,t]=impulse(num,[dem2,0],t); [y3,x,t]=impulse(num,[dem3,0],t); [y4,x,t]=impulse(num,[dem4,0],t); [y5,x,t]=impulse(num,[dem5,0],t); plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5) grid on;
t=0:0.1:80; num=[Wn^2]; zeta1=0;dem1=[1 2*zeta1*Wn Wn^2]; zeta2=0.5;dem2=[1 2*zeta2*Wn Wn^2]; zeta3=1.0;dem3=[1 2*zeta3*Wn Wn^2]; zeta4=1.5;dem4=[1 2*zeta4*Wn Wn^2]; zeta5=2.0;dem5=[1 2*zeta5*Wn Wn^2]; [y1,x,t]=step(num,dem1,t); [y2,x,t]=step(num,dem2,t); [y3,x,t]=step(num,dem3,t); [y4,x,t]=step(num,dem4,t); [y5,x,t]=step(num,dem5,t); plot(t,y1,t,y2,t,y3,t,y4,t,y5) grid on; Wn=0.4; t=0:0.1:80; num=[Wn^2]; zeta1=0;dem1=[1 2*zeta1*Wn Wn^2]; zeta2=0.5;dem2=[1 2*zeta2*Wn Wn^2];
文献综述 前言 从20世纪40年代起，特别是第二次世界大战以来，自动化随着工业发展和军事技术需要而得到了迅速的发展和广泛的应用。如今，自动控制技术不仅广泛应 用于工业控制中，在军事、农业、航空、航海、核能利用等领域也发挥着重要的 作用。例如，电厂中锅炉的温度或压力能够自动恒定的不变，机械加工中数控 机床按预定程序自动地切削工件，军事上导弹能准确地击中目标，空间技术中人 造卫星能按预定轨道运行并能准确地回收等，都是应用了自动控制技术的结果。 自动控制，是指在没有人直接参与的情况下，利用控制装置对机器设备或生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能要求。 双容水箱液位控制系统就是自动控制技术在液位控制方面的应用。其在化工，能源（电厂）等工业工程控制中得到了广泛应用。 过程控制的发展历程 随着过程控制技术应用范围的扩大和应用层次的深入，以及控制理论与技术的进步和自动化仪表技术的发展，过程控制技术经历了一个由简单到复杂，从低 级到高级并日趋完善的过程。 1过程控制装置的发展 1.1基地式控制阶段（初级阶段） 20世纪50年代，生产过程自动化主要是凭借生产实践经验，局限于一般的控制元件及机电式控制仪表，采用比较笨重的基地式仪表（如自力式温度 控制器、就地式液位控制器等），实现生产设备就地分散的局部自动控制。在设 备与设备之间或同一设备中的不同控制系统之间，没有或很少有联系，其功能往 往限于单回路控制。其过程控制的主要目的是几种热工参数（温度、压力、流量 及液位）的定值控制，以保证产品质量和产量的稳定。 1.2单元组合仪表自动化阶段 20世纪60年代出现了单元组合仪表组成的控制系统，单元组合仪表有电动和气动两大类。所谓单元组合，就是把自动控制系统仪表按功能分成若干 单元，依据实际控制系统结构的需要进行适当的组合。单元组合仪表之间用标准 统一的信号联系，气动仪表（QDZ系列）信号为0.02～0.1MPa气压信号，电动 仪表信号为0～10mA直流电流信号（DDZ-II系列）和4～20mA直流电流信号 （DDZ-III系列）因此单元组合仪表使用方便、灵活。由于电流信号便于远距离 传送，因而实现了集中监控和集中操纵的控制系统，对于提高设备效率和强化生 产过程有所促进，适应了工业生产设备日益大型化于连续化发展的需要。
小议暖通空调控制系统设计及探讨 摘要：由于能源十分紧张, 同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大, 生活水平的提高, 空调系统的应用越来越普及, 所以开发中央空调系统的优化控制技术, 使中央空调系统在不同负荷下、不同工况条件下, 都能以最佳效率运行, 并且达到最好的控制效果, 是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。 关键词：暖通空调；低效运行；控制系统 中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号： 引言 随着生活水平的提高，空调系统的应用越来越普及，中央空调系统的能最消耗一般占整个建筑耗能的50％以上。但目前实际情况是，空调系统是按满足用户最大需求而设计，所有的空调系统长时间处在低负荷下运行。由于能源十分紧张，同时暖通空调的能耗在国民经济总能耗中所占比重越来越大，所以开发中央空调系统的优化控制技术，使中央空调系统在不同负荷下、不同工况条件下，都能以最佳效率运行，并且达到最好的控制效果，是非常迫切的并且具有非常广阔的应用前景。
暖通空调系统 1. 整体工艺。暖通空调工作原理就是制冷剂在制冷机组的蒸发器中与冷冻水进行热量的交换而汽化, 从而使冷冻水的温度降低, 然后, 被汽化的制冷剂在压缩机作用下, 变成高温高压气体, 流经制冷机组的冷凝器时被来自冷却塔的冷却水冷却, 又从气体变成了低温低压的液体, 同时被降温的冷冻水经冷冻水水泵送到空气处理单元的热交换器中, 与混风进行冷热交换形成冷风源, 通过送风管道送入被调房间。如此循环, 在夏季, 房间的热量就被冷却水所带走, 在流经冷却塔时释放到空气中。 2. 供水系统。常用的冷冻水( 水为载冷剂) 系统的冷冻水管道均为循环式系统。变流量系统根据其组成装置不同, 又可分为“相对的变流量系统”, 即冷量制备环路是定流量, 而冷量输送环路是变流量的; 和“真正的变流量系统”, 即冷水机组蒸发器变流量系统, 流过蒸发器的水量由负荷端的需求来确定, 后者能够充分发挥变流量系统的节能潜力。 3. 空气处理单元。在暖通空调空气处理单元中,首先是新风与部分回风混合, 形成混风, 混风经过热交换器与冷冻水进行热交换形成送风, 在冬天, 混风吸收能量温度提高, 在夏天, 混风温度降低, 送风在风机的作用下经过送风管道进入房间, 与房间内的空气进行热量的传递, 最
【tips】本文由李雪梅老师精心收编，值得借鉴。此处文字可以修改。 暖通空调系统介绍 好的工作环境，要求室内温度适宜，湿度恰当，空气洁净。暖通空调系统 就是为了营造良好的工作环境，并对大厦大量暖通空调设备进行全面管理 而实施的监控。暖通空调系统的监控内容如下：空调系统的监控 1）新风机组的监控新风机组中空气水换热器，夏季通入冷水对新风降温 除湿，冬季通入热水对空气加热，干蒸汽加湿器用于冬季对新风加湿。对 新风机组进行监控的要求如下： （1）检测功能：监视风机电机的运行/停止状态；监测风机出口空气温、 湿度参数；监测新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；监视 新风阀打开/关闭状态； （2）控制功能：控制风机启动/停止；控制空气热水换热器水侧调节阀， 使风机出口温度达到设定值；控制干蒸汽加湿器阀门，使冬季风机出口空 气湿度达到设定值。 （3）保护功能：冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停供时，应停止风机，并关闭新风阀门，以防机组内温度过低冻裂空气水换热器；当热水 恢复正常供热时，应能启动风机，打开新风阀，恢复机组正常工作。 （4）集中管理功能：智能大楼各机组附近的DDC控制装置通过现场总线与相应的中央管理机相连，于是可以显示各机组启/停状态，送风温、湿度、各阀门状态值；发出任一机组的启/停控制信号，修改送风参数设定值；任一新风机组工作出现异常时，发出报警信号。 2）空调机组的监控空调机组的调节对象是相应区域的温、湿度，因此送入装置的输入信号还包括被调区域内的温湿度信号。当被调区域较大时，应 安装几组温、湿度测点，以各点测量信号的平均值或重要位置的测量只值 作为反馈信号；若被调区域与空调机组DDC 装置安装现场距离较远时，可
２017年自动控制原理期末考试卷与答案 一、填空题（每空 1 分,共2０分) 1、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即： 稳定性 、快速性和 准确性 。 2、控制系统的 输出拉氏变换与输入拉氏变换在零初始条件下的比值 称为传递函数。 3、在经典控制理论中，可采用 劳斯判据（或：时域分析法)、根轨迹法或奈奎斯特判据(或:频域分析法) 等方法判断线性控制系统稳定性。 ４、控制系统的数学模型,取决于系统 结构 和 参数, 与外作用及初始条件无关。 5、线性系统的对数幅频特性,纵坐标取值为20lg ()A ω（或:()L ω)，横坐标为lg ω 。 ６、奈奎斯特稳定判据中，Ｚ = P - R ,其中P 是指 开环传函中具有正实部的极点的个数，Z 是指 闭环传函中具有正实部的极点的个数,R 指 奈氏曲线逆时针方向包围 (-1, j ０ )整圈数。 7、在二阶系统的单位阶跃响应图中，s t 定义为 调整时间 。%σ是超调量 。 ８、设系统的开环传递函数为12(1)(1) K s T s T s ++,频特性为 01112()90()() tg T tg T ?ωωω--=---。 ９、反馈控制又称偏差控制,其控制作用是通过 给定值 与反馈量的差值进行的。 1０、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+，则该系统的传递函数G （s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 11、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时,称为 开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时,称为 闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统,属于 闭环控制系统。 １2、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 13、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡,则该系统 稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定,在时域分析中采用劳斯判据;在频域分析中采用奈奎斯特判据。 14、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值越频率c ω对应时域性能指标 调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的快速性
1.课程设计的意义 通过本次的课程设计，使自己拥有一定的暖通空调设计能力；了解一些相关的规范和条例；熟悉并掌握暖通空调设计流程；同时使自己的思维更加的严谨，态度更加的认真，为以后的社会工作奠定了扎实的基础。 2.文献综述 随着国民经济的快速持续发展，作为支柱产业之一的建筑业也得到迅猛发展。而作为建筑业的重要组成部份的暖通空调业，其新产品、新技术、新材料更是层出不穷。暖通空调业发展所遵循的原则，概括起来就是：节能、环保、可持续发展，保证建筑环境的卫生与安全，适应国家的能源结构调整战略，贯彻热、冷计量政策，创造不同地域特点的暖通空调发展技术。因此，如何结合设计的需要，重视相关技术，并有选择而合理的应用在我们的设计中，满足业主要求，提高设计水平，是我们必须努力做到的。 2.1.暖通空调变工况点优化控制及能量管理探讨 2.1.1.工况点优化控制 暖通空调变工况点优化控制问题的研究近年来在我国被重视。S.W.Wang 提出了一种基于整个系统环境的预测响应及能量运行来改变暖通空调系统控制，设定点的系统方法，并用遗传算法对系统进行优化控制，同时优化多个设定点来改善系统响应和降低系统能耗[??，后来他又采用自适应性控制理论对某海水冷却。空调系统进行了优化控制研究，采用带指数遗忘的最小二乘法参数辨识方法和基因遗传优化算法，对空调系统的空气处理单元进行了优化控制研究[??。罗启军等人提出了一项动态的优化技术在一个指定期间内，能得到使目标函数( 运行成本或者峰值能耗) 最小的房间温度曲线，该算法还给出了暖通空调设备的最佳开/关时间[??。K.T.Chan 等人提出用遗传算法对风冷制冷机的冷凝温度设定点进行优化控制以提高制冷机的效率[??。此外，有许多研究者用人工神经网络来模拟暖通空调系统中各个设备的非线性特性，用于实现对整个空调系统的优化控制。目前，研究者们将更多先进的建模方法和智能优化方法引入到了暖通空调的优化控制中，更加注重变工况点的在线优化控制。何厚建等人对已建的暖通空调各关键设备的静态模型采用用实数编码的遗传算法建立了水系统工作点优化控制策略[??杨晓平等人采用模糊聚类和RBF方法建立了空气处理单元的动态数学模型，以最终舒适性为目标优化空气处理单元的温湿度和送风压力[??。孙一坚根据空调负荷变化对一级泵水系统进行变流量控制，取得了显着效果[??。总之国内的学者更多探讨的是把智能方法引入控制系统的优化中，仿真研究多，实践成果少。
《自动控制原理》复习参考资料 一、基本知识1 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过输入量与反馈量的差值进行的。 2、闭环控制系统又称为反馈控制系统。 3、在经典控制理论中主要采用的数学模型是微分方程、传递函数、结构框图和信号流图。 4、自动控制系统按输入量的变化规律可分为恒值控制系统、随动控制系统与程序控制系统。 5、对自动控制系统的基本要求可以概括为三个方面，即：稳定性、快速性和准确性。 6、控制系统的数学模型，取决于系统结构和参数, 与外作用及初始条件无关。 7、两个传递函数分别为G1(s)与G2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为G1(s)+G2(s)，以串联方式连接，其等效传递函数为G1(s)*G2(s)。 8、系统前向通道传递函数为G（s），其正反馈的传递函数为H（s），则其闭环传递函数为G（s）/(1- G（s）H（s）)。 9、单位负反馈系统的前向通道传递函数为G（s），则闭环传递函数为G（s）/(1+ G（s）)。 10、典型二阶系统中，ξ=0.707时，称该系统处于二阶工程最佳状态，此时超调量为4.3%。 11、应用劳斯判据判断系统稳定性，劳斯表中第一列数据全部为正数，则系统稳定。 12、线性系统稳定的充要条件是所有闭环特征方程的根的实部均为负，即都分布在S平面的左平面。 13、随动系统的稳态误差主要来源于给定信号，恒值系统的稳态误差主要来源于扰动信号。 14、对于有稳态误差的系统，在前向通道中串联比例积分环节，系统误差将变为零。
15、系统稳态误差分为给定稳态误差和扰动稳态误差两种。 16、对于一个有稳态误差的系统，增大系统增益则稳态误差将减小。 17、对于典型二阶系统，惯性时间常数T 愈大则系统的快速性愈差。 18、应用频域分析法，穿越频率越大，则对应时域指标t s 越小，即快速性越好 19最小相位系统是指S 右半平面不存在系统的开环极点及开环零点。 20、按照校正装置在系统中的不同位置，系统校正可分为串联校正、反馈校正、 补偿校正与复合校正四种。 21、对于线性系统，相位裕量愈大则系统的相对稳定性越好。 22、根据校正装置的相位特性，比例微分调节器属于相位超前校正装置，比例积分调节器属于相位滞后校正装置，PID 调节器属于相位滞后-超前校正装置。 23、PID 调节中的P 指的是比例控制器，I 是积分控制器，D 是微分控制器。 24、离散系统中信号的最高频谱为ωmax ，则采样频率ωs 应保证ωs>=2ωmax 条件。 26、在离散控制系统分析方法中，把差分方程变为代数方程的数学方法为Z 变换。 27、离散系统中，两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以串联方式连接，连接点有采样开关，其等效传递脉冲函数为G 1(z)G 2(z)；连接点没有采样开关，其等效传递脉冲函数为G 1G 2(z)。 28、根据系统的输出量是否反馈至输入端，可分为开环控制系统与闭环控制系统。 29、家用空调温度控制、电梯速度控制等系统属于闭环控制系统； 30、经典控制理论的分析方法主要有时域分析法、根轨迹分析法、频域分析法。 二、基本知识2 1、开环控制系统的的特征是没有（ ） A.执行环节 B.给定环节 C.反馈环节 D.放大环节 2、闭环系统的动态性能主要取决于开环对数幅频特性的（ ） A 、低频段 B 、中频段 C 、高频段 D 、均无关 3、若系统的开环传递函数为 10) (5 50 s s ，则它的开环增益为（ ） A.5 B.10 C.50 D.100
暖通空调节能措施 建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通风、空调、照明、电器和热水供应等需求方面的能耗，而暖通空调系统的能耗又是建筑能耗的主要构成部分，占30%～50%。因此，有效地较低暖通空调的能耗，对于节能环保具有重大意义。 一、围护结构 1、采用必要的遮阳、隔热措施 建筑物的屋顶、外墙与外窗传入室内的热量较多，建议多采用必要的遮阳措施，如选用遮阳板、双层玻璃等。屋顶宜采取隔热措施，如设置遮阳棚，屋顶花园等。 2、改善建筑围护结构的保温性能，减少冷热损失 建议围护结构加设外保温材料，采用气密性较好的门窗，加设密闭条提高门窗气密性。 二、空调室内参数设置 1、室内温度 建议降低室内温度的设置标准。在满足室内要求的前提下，适当提高夏季室内温度和降低冬季室内温度。室内制冷时温度宜设置在26℃以上，制热温度宜设置在20℃以下。 2、室内湿度 对于对室内相对湿度无严格要求的对象，建议降低室内相对湿度的设置标准。夏季室内相对湿度不大于70%，冬季相对湿度不小于30%。 3、新风量 应合理地控制新风量。对于夏季供冷、冬季供热的空调房间，新风量俞大，系统能耗愈大，在这种情况下，新风量宜控制到卫生要求的最小值。在过渡季节，宜充分利用自然通风，减少新风机组的运行时间。 在符合室内卫生条件的基础上，应利用有效手段对新风量进行控制。比如：缩减房间的换气频次；在新风入口加设旁通，设置双风机；在回风处安装CO2检测仪器，按照回风中气体的浓度自动调整新风风门的开启大小；尽量利用室外的天然新风；按照室内人员变化规律，确立新风风阀控制方式。 三、空调风系统 1、宜采用尽可能大的送风温度差，减少送风量，从而降低能耗。 2、应根据温湿度控制标准、控制精度、房间朝向、使用时间、洁净度等级等因素划分为不同的空调区域，从而避免过冷过热，减少冷热抵消等现象，避免不必要的能源浪费。 3、建议使用变风量系统代替定风量系统，对风量进行变频控制调节，能随负荷变化自动调节运行状况, 以达到节能的目的。 4、建议选用变频风机，使风机的工作频率能够以实际需求情况为依据来选择，避免了一直处于全负荷的工作状态，以节省能耗。 5、空气处理设备应最大限度地利用回风，新风量宜采用允许的最小新风量标准不要随意扩大。 6、对风管应进行必要的保温防潮处理，减少冷热损失。
自动控制 摘要：综述了自动控制理论的发展情况，指出自动控制理论所经历的三个发展阶段，即经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论。最后指出，各种控制理论的复合能够取长补短，是控制理论的发展方向。 自动控制理论是自动控制科学的核心。自动控制理论自创立至今已经过了三代的发展：第一代为20世纪初开始形成并于50年代趋于成熟的经典反馈控制理论；第二代为50、60年代在线性代数的数学基础上发展起来的现代控制理论；第三代为60年 代中期即已萌芽，在发展过程中综合了人工智能、自动控制、运筹学、信息论等多学科的最新成果并在此基础上形成的智能控制 理论。经典控制理论(本质上是频域方法)和现代控制理论(本质上是时域方法)都是建立在控制对象精确模型上的控制理论，而实 际上的工业生产系统中的控制对象和过程大多具有非线性、时变性、变结构、不确定性、多层次、多因素等特点，难以建立精确的数学模型。因此，自动控制专家和学者希望能从要解决问题领域的知识出发，利用熟练操作者的丰富经验、思维和判断能力，来实现对上述复杂系统的控制，这就是基于知识的不依赖于精确的数学模型的智能控制。本文将对经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论的发展情况及基本内容进行介绍。 1自动控制理论发展概述 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人 自动地对仪器设备或工业生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产过程采用自动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控制操作，自动控制显得尤其重要。 自动控制理论是与人类社会发展密切联系的一门学科，是自动控制科学的核心。自从19世纪M a x w e ll对具有调速器的蒸汽发动
暖通空调控制系统 空调系统的监控 １）新风机组的监控 新风机组中空气--水换热器，夏季通入冷水对新风降温除湿，冬季通入热水对空气加热，干蒸汽加湿器用于冬季对新风加湿。对新风机组进行监控的要求如下： （1）检测功能：监视风机电机的运行/停止状态；监测风机出口空气温、湿度参数；监测新风过滤器两侧压差，以了解过滤器是否需要更换；监视新风阀打开/关闭状态； （2）控制功能：控制风机启动/停止；控制空气--热水换热器水侧调节阀，使风机出口温度达到设定值；控制干蒸汽加湿器阀门，使冬季风机出口空气湿度达到设定值。 （3）保护功能：冬季当某种原因造成热水温度降低或热水停供时，应停止风机，并关闭新风阀门，以防机组内温度过低冻裂空气--水换热器；当热水恢复正常供热时，应能启动风机，打开新风阀，恢复机组正常工作。 （4）集中管理功能：智能大楼各机组附近的DDC控制装置通过现场总线与相应的中央管理机相连，于是可以显示各机组启/停状态，送风温、湿度、各阀门状态值；发出任一机组的 启/停控制信号，修改送风参数设定值；任一新风机组工作出现异常时，发出报警信号。 ２）空调机组的监控 空调机组的调节对象是相应区域的温、湿度，因此送入装置的输入信号还包括被调区域内的温湿度信号。当被调区域较大时，应安装几组温、湿度测点，以各点测量信号的平均值或重要位置的测量只值作为反馈信号；若被调区域与空调机组DDC 装置安装现场距离较远时，可专设一台智能化的数据采集装置，装于被调区域，将测量信息处理后通过现场总线将测量信号送至空调DDC装置。在控制方式上一般采用串级调节形式,以防室内外的热干扰、空调区域的热惯性以及各种调节阀门的非线形等因素的影响。对于带有回风的空调机组而言，除了保证经过处理的空气参数满足舒适性要求外，还要考虑节能问题。由于存在回风，需增加新、回风空气参数测点。但回风道存在较大的惯性，使得回风空气状态不完全等同于室内空气状态，因此室内空气参数信号必须由设在空调区域的传感器取得。另外，新风、回风混合后，空气流通混乱，温度也很不均匀，很难得到混合后的平均空气参数。因此，不测量混合空气的状态，也不用该状态作为 DDC控制的任何依据。 ３）变风量系统的监控 变风量系统（VAV）是一处新型的空调方式，在智能化大楼的空调中被越来越多的地采用。带有VAV 装置的空调系统各环节需要协调控制，其内容主要体现在以下几个方面： （1）由于送入各房间风量是变化的，空调机组的风量将随之变化，因此应采 （2）送风机速度调节时，需引入送风压力检测信号参与控制，从而不使各房间内压力出现
自动控制在暖通空调系统中的发展与应用周楠 摘要：随着国家经济的迅猛发展，城市化建设的推进使得人民的生活有了极大 的提高，不仅能够为人们营造良好的生活环境，而且还可以提高人民的生活质量。然而，随着暖通空调系统在人们生活中的大量应用，造成了一定的环境问题和能 源消耗问题，尤其是空气污染等方面获得了社会关注。不论单位还是个人应用空 调造成的能源消耗基本占总建筑能耗的1/2，以中央空调为例，中央空调消耗的 电能基本占整栋建筑电能消耗的六成左右。空调的应用在带来极大的生活便利的 同时，也造成了能耗和环境问题，因此需要深入研究空调使用过程中的节能工作，促进国家社会与经济的可持续发展，建立环境友好型社会。 关键词：暖通空调系统;自动化控制;应用 1 引言 随着国家在节能减排、节能降耗的号召，人们尝试在利用能源方面提高资源 利用率，其中建筑暖通空调系统是节能关注的重点领域，它的能耗占整栋建筑耗 能的50%。中央空调电能消耗比例大约在60%，鉴于此能源利用情况，人们发现 通过在空调暖通系统中应用自动化控制，对于节能具有很大的促进作用，这也是 暖通空调系统自动化控制取得较大发展的原因。 2 自动控制在暖通空调系统中应用的主要特征 当前各行各业都对自动化控制和生产有着一定的要求，因此相关领域对于自 动化控制提出了较高的要求。目前，国内空调自动化控制已经有了一定成果，但 是还需要深入在科研领域进行探索。在暖通空调系统中，自动化控制的应用涉及 如下三个阶段：（1）20世纪80年代左右，所采用的中央空调控制系统仅有简单的一个开关键，其借助热继电器或压力继电器进行管理，从而达到对设备进行自 动控制的目的。（2）工业技术的不断发展带来的新变化，PID控制器在自动管理 领域的实际应用使得自动控制系统更加完善和健全，在PID的基础上来改造和完 善控制设备，有超过80%的空调控制系统采用了该控制系统和理念。（3）当前 研究阶段，智能技术的发展使得空调系统也在逐渐追求智能控制和更高等级的自 动化控制，国内逐渐将新的智能控制系统应用于暖通空调系统。 3 暖通空调系统自动化控制具体应用 3.1 冷、热源系统监控 空调制冷方式主要有压缩式、吸收式、冰蓄冷三种。其中压缩式制冷采用氟 利昂、氨作为制冷剂，消耗大量的电能为补偿，针对这一制冷方式的监控，主要 是在空调启停方面的控制，通过监控它的运行状态，如测量冷冻水、冷却水的进 出口温度和压力，出现过载情况则自动报警。同时控制冷却水旁通阀、台数，测 量水流量、冷量。吸收式制冷所采用的制冷剂为水，吸收剂为溴化锂，消耗热量 作为补偿。冰蓄冷制冷，通常在制冷设备处于低负荷状态时运行，在用电高峰期 为输送空间提供冷源。三种制冷方式互相配合，构成了空调制冷监控系统。 3.2 热力系统监控 热力系统主要监控蒸汽、热水出口的压力、温度和流量，当汽包达到特定水 位则为监控人员显示相应数值以及自动报警。同时它还对热力系统的各控制设备 运行状态进行监测，如顺序启停、设备故障信号、运行设备台数、热交换器控制 进汽（水）量、热交换器进汽（水）量阀与热水循环泵连锁控制。例如，针对热 水锅炉的监控，利用温度传感器测量锅炉出口水温，利用流量计测量锅炉出口热 水流量，利用压力变送器测量热水出口压力。锅炉补水泵的自动化控制，主要是
~ 自动控制原理知识点总结 第一章 1.什么是自动控制？（填空） 自动控制：是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2.自动控制系统的两种常用控制方式是什么？（填空） 开环控制和闭环控制 3.开环控制和闭环控制的概念？ 开环控制：控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点：开环控制实施起来简单，但抗扰动能力较差，控制精度也不高。 闭环控制：控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对被控过程的影响。 主要特点：抗扰动能力强，控制精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点？ （分析题：对一个实际的控制系统，能够参照下图画出其闭环控制方框图。） 4.控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面？各自的定义？（填空或判断） （1）、稳定性：系统受到外作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 （2）、快速性：通过动态过程时间长短来表征的 （3）、准确性：有输入给定值与输入响应的终值之间的差值 e来表征的 ss 第二章 1.控制系统的数学模型有什么？（填空） 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2.了解微分方程的建立？ （1）、确定系统的输入变量和输入变量 （2）、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律，分别列写出相应的微分方程，并建立微分方程组 （3）、消除中间变量，将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边，与输出量有关的项写在等号的左边
3.传递函数定义和性质？认真理解。（填空或选择） 传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变换之比 5.动态结构图的等效变换与化简。三种基本形式，尤其是式2-61。主要掌握结构图的化简用法，参考P38习题2-9（a）、（e）、（f）。（化简） 等效变换，是指被变换部分的输入量和输出量之间的数学关系，在变换前后保持不变。串联，并联，反馈连接，综合点和引出点的移动（P27） 6.系统的开环传递函数、闭环传递函数（重点是给定作用下）、误差传递函数（重点是给定作用下）：式2-63、2-64、2-66 系统的反馈量B（s）与误差信号E（s）的比值，称为闭环系统的开环传递函数 系统的闭环传递函数分为给定信号R（s）作用下的闭环传递函数和扰动信号D（s）作用下的闭
暖通空调系统中自动化控制的应用 摘要：目前我国社会主义市场经济体制逐渐完善起来，我国人民群众自然会向 往更高的生活水平，为了可以对自身日常生活舒适性做出保证，一般会应用空调，空调在我国人民群众日常生产生活中占据的地位越发重要起来。人们逐渐对暖通 空调系统提出更高的要求，为了可以让我国人民群众的实际要求得到满足，会在 暖通空调系统中应用自动化控制技术，促使暖通空调系统运行安全性及稳定性得 到保证。 关键词：暖通空调；自动化控制；应用 1.问题研究背景及意义 在我国社会经济发展速度逐渐稳定下来的背景下，我国经济水平稳步提升， 空调实际应用的过程中，促使我国人民群众生活质量提升，也提升了自身生活舒 适性，人们自然也会追寻更为完善的暖通空调控制系统。将自动控制模块在暖通 空调系统当中应用，可以促使暖通空调系统的资源利用率大幅度提升，这种节能 效果能够满足我国绿色发展战略当中提出的要求，因此这个问题的研究力度不断 提升。但是依据现阶段我国实际情况，自动控制并没有在暖通空调系统中将自身 的作用切实发挥出来。所以本文详细分析自动控制在暖通空调系统中的发展及应用，希望可以在日后自动控制模块实际应用的过程中，起到一定促进性作用。 2.自动控制在暖通空调系统当中的发展 2.1发展方向 应当可以满足我国绿色发展战略当中提出的要求，逐渐走上一条可持续发展 道路上。 首先可以将暖通空调系统中各个设备的生产、技术作为出发点，适应时代发 展过程中提出的崭新要求，不断弥补暖通空调系统当中的漏洞。自动化控制技术 发展和应用速度逐渐提升，在自动化控制技术实际应用的过程中，应当依据施工 现场实际情况及暖通空调系统实际要求，来对自动化控制技术进行优化调整，以 便于可以在暖通空调系统实际运行的过程中，将自动控制技术的作用充分发挥出来。未来一段时间中暖通空调系统发展的过程中，应当遵循“以人为本”原则，逐 步向着节能化、创新化以及绿色化的方向发展。假如暖通空调行业想要走上可持 续发展道路上，那么在发展的过程中应当逐步和电子智能、信息技术相互融合在 一起，以便于可以让我国人民群众的实际要求得到满足。 2.2发展趋势 依据我国社会经济实际发展情况，可以预测到的是，自动控制在暖通空调系 统当中一定是会得到全新的发展，可以和潮汐能、太阳能等新能源整合起来，实 现供热及供冷目标。室内的温度可以依据非紧要供需能源来调节，供冷目标也可 以凭借温度较高的冷水来实现，促使能源利用率得到大幅度提升，空调设计和新 能源相互融合，是未来一段时间当中，暖通空调系统的重要发展方向之一。 2.3技术发展 应用计算机技术完成暖通空调系统远程监测工作，促使管理人员可以简单的 完成空调实际运行数据收集及整理工作，促使暖通空调系统管理水平得到大幅度 提升。除此之外也可以对各个设计模块进行优化，引导各个专业相互交流，促使 自动控制水平提升。为了能够将设计部门的功能充分展现出来，自动控制系统设 计工作应当交给设计部门及承包商一起完成，除去上文中所说的这些问题之外， 设计部门实际运行的过程中应当紧跟时代发展潮流，详细分析自动控制模块了；
HEFEI UNIVERSITY 电子信息工程专业综述报告 题目自动化专业综述报告 系别电子信息与电气工程系 班级 XX级电子系（X）班 姓名 XXX 完成时间 2011年4月XX日
目录 1.自动化起源............................ 错误！未定义书签。 2.自动化专业简介........................ 错误！未定义书签。 3.我校本专业情况如下.................... 错误！未定义书签。 4.主干学科.............................. 错误！未定义书签。 5.主要课程.............................. 错误！未定义书签。 6.专业方向.............................. 错误！未定义书签。 7.就业方向（部分）...................... 错误！未定义书签。 8.未来学习计划.......................... 错误！未定义书签。 9.总结.................................. 错误！未定义书签。
1.自动化起源 古代人类在长期生产和生活中﹐为了减轻自己的劳动﹐逐渐产生利用自然界动力代替人力畜力﹐以及用自动装置代替人的部分繁难的脑力活动的愿望﹐经过漫长岁月的探索﹐他们互不相关地造出一些原始的自动装置。 近代自动装置17世纪以来﹐随着生产的发展﹐在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置﹐其中比较典型的有﹕法国物理学家B.帕斯卡在1642年发明能自动进位的加法器﹔荷兰机械师C.惠更斯于1657年发明钟表﹐提出钟摆理论﹐利用锥形摆作调速器﹔英国机械师E.李1745年发明带有风向控制的风磨﹐利用尾翼来使主翼对准风向﹔俄国机械师И.И.波尔祖诺夫1765年发明浮子阀门式水位调节器﹐用于蒸汽锅炉水位的自动控制。 社会的需要是自动化技术发展的动力。自动化技术是紧密围绕着生产﹑军事设备的控制以及航空航天工业的需要而形成和发展起来的。工业上的应用，是以瓦特的蒸汽机调速器作为正式起点。1788年﹐瓦特为了解决工业生产中提出的蒸汽机的速度控制问题﹐把离心式调速器与蒸汽机的阀门连接起来﹐构成蒸汽机转速调节系统﹐使蒸汽机变为既安全又实用的动力装置。此时的自动化装置是机械式的，而且是自力型的。 2.自动化专业简介 自动化专业主要研究的是自动控制的原理和方法，自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用。它以自动控制理论为基础，以电子技术、电力电子技术、传感器技术、计算机技术、网络与通信技术为主要工具，面向工业生产过程自动控制及各行业、各部门的自动化。它具有“控（制）管（理）结合，强（电）弱（电）并重，软（件）硬（件）兼施”等鲜明的特点，是理、工、文、管多学科交叉的宽口径工科专业。学生在校时一般学习半导体变流技术、自动控制系统、电力拖动与电气控制、最优控制、微型计算机控制技术、计算机通讯与网络、数字信号处理、软件工程、传感器原理、自动检测技术、系统工程概论、运筹学和情报检索等近40门课程。本专业是一门适应性强、应用面广的工程技术学科。旨在培养学生成为基础扎实、自动控制技术知识系统深入、计算机应用能力强的高级工程技术人才。所以学生在毕业后都能从事自动控制、自动化、信号与数据处理及计算机应用等方面的技术工作。就业领域也非常的宽广，比如高科技公司、科研院所、设计单位、大专院校、金融系统、通信系统、税务、外贸、工商、铁路、民航、海关、工矿企业及政府和科技部门等。
自动控制原理知识点总结 第一章 1?什么是自动控制？（填空） 自动控制：是指在无人直接参与的情况下，利用控制装置操纵受控对象，是被控量等于给定值或按给定信号的变化规律去变化的过程。 2. 自动控制系统的两种常用控制方式是什么？（填空） 开环控制和闭环控制 3. 开环控制和闭环控制的概念？ 开环控制：控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系 特点：开环控制实施起来简单，但抗扰动能力较差，控制精度也不高。 闭环控制：控制装置与受控对象之间，不但有顺向作用，而且还有反向联系，既有被控量对被控过程的影响。 主要特点：抗扰动能力强，控制精度高，但存在能否正常工作，即稳定与否的问题。 掌握典型闭环控制系统的结构。开环控制和闭环控制各自的优缺点？ （分析题：对一个实际的控制系统，能够参照下图画出其闭环控制方框图。） 给定偵 反馈星 典型团环控制系统方框图 4. 控制系统的性能指标主要表现在哪三个方面？各自的定义？（填空或判断） （1）、稳定性：系统受到外作用后，其动态过程的振荡倾向和系统恢复平衡的能力 （2）、快速性：通过动态过程时间长短来表征的 （3）、准确性：有输入给定值与输入响应的终值之间的差值e ss来表征的 第二章 1. 控制系统的数学模型有什么？（填空） 微分方程、传递函数、动态结构图、频率特性 2. 了解微分方程的建立？ （1）、确定系统的输入变量和输入变量 （2）、建立初始微分方程组。即根据各环节所遵循的基本物理规律，分别列写出相应的微分方程，并建立微分方程组 （3）、消除中间变量，将式子标准化。将与输入量有关的项写在方程式等号的右边，与输出量有关的项写在等号的左边 3. 传递函数定义和性质？认真理解。（填空或选择） 传递函数：在零初始条件下，线性定常系统输出量的拉普拉斯变换域系统输入量的拉普拉斯变
自动配料控制系统文献综述 1 前言 自动配料系统在轻工、纺织、塑料、食品、制药、化工等行业得到了广泛应用, 并具有很好的发展前景。通过许多关于自动配料控制系统的文献,设计出自动配料系统具有通用性强、自动化程度高、工作可靠性高、人机界面友好、可进行远距离控制、成本低廉等特点。 当前针对某一行业, 配料仪器所用传感器种类、量程基本固定,配料的种类数基本固定, 因此, 目前的配料仪器产品使用场合单一, 针对不同行业, 要设计出不同的配料仪器, 使大批量生产难于实现, 这就使得资源的利用率不高, 产品生产成本过高。因此, 能够开发出可适配多种不同类型的传感器, 具有智能去皮、精确配料、配料种类数由操作人员选择的新型配料仪, 具有广泛的应用价值。本设计就是以基于单片机为核心, 设计出能适配不同种类传感器和应用于不同行业的通用型自动配料仪。 2 国内外现状 近年来我国的配料工业发展迅速，小型配料系统的设备性能有了很大提高。自动配料装置的核心设备是配料秤，配料秤性能好坏，将直接影响配料质量的优劣。用微机代替控制仪表进行称量配料，可以对称量误差进行自动补偿，保证配料的准确性，通过微机的键盘和显示器方便进行人机对话，还科研调用管理完成参数设置，
检查和修改工艺设定值，并监视称量配料的生产过程，发现故障及时报警，通过打印机及时打印生产报表，自动完成统计工作。这样，可以降低原料消耗，提高产品质量，实现生产过程的实时动态监视，配料精度低主要原因是电子秤系统的动态X 围小，而可靠性主要是中间继电器和过程控制的微机控制系统的可靠性低所致，针对实际问题，采用可编程控制器来代替中间的继电器和过程控制的微型机，为了实现生产过程的动态监视，使用微型机与PLC通信，在屏幕上显示出动态生产数据。可靠性是重要的质量指标，由于机械工艺，电子元件等基础，工业发展的滞后，国内电脑配料系统可靠性与国外产品相比尚有一定差距。 主要面临的问题是: ( 1)不同行业使用的传感器不同, 输出的电信号不同, 这就给信号的初期放大处理和程序设计带来困难。 ( 2)不同行业配料种类数不同, 控制信号数不同, 这就给控制电路和处理程序的设计带来困难。
暖通空调控制系统设计研究 发表时间：2019-09-11T14:38:01.673Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：罗毓 [导读] 摘要：由于天气对人生活的影响较大，暖通空调能够起到调节室温的作用，得到越来越广泛的应用。 广东申菱环境系统股份有限公司广东佛山 528000 摘要：由于天气对人生活的影响较大，暖通空调能够起到调节室温的作用，得到越来越广泛的应用。但是暖通空调目前存在能耗大、效率低的突出问题，不符合环保节约的理念。本文以介绍暖通空调的基本工作原理入手，介绍了暖通空调设计要点，最后结合工程实例对暖通空调控制系统设计进行了分析讨论。 关键词：暖通空调；控制系统；设计 随着人们生活水平的不断提高，暖通空调系统被逐渐应用于各大高层公共建筑中。然而，伴随着许多暖通空调设备的不断投入使用，其暴露出的不足也引起了广泛的关注。暖通空调的设计，应该在遵循相关要求的基础上，借助标准的技术手段，对各个控制系统进行仔细地安装和调试，才能够更好地满足人们的需要。因此，在实际的工作中，做好暖通空调控制系统的相关设计工作，对提高暖通空调的整体性能具有积极的作用。 1 暖通空调系统工作原理 暖通空调的微观运作流程需要经历如下几个步骤：具有制冷功效的物质和零度以下的水进行汽化的物理过程，该物理过程发生后会产生能量转化，原先的水温会有一个变低的反应。此过程结束后，制冷功效的物质由于要形成低温，因此具有较强的挥发性，在制冷物质全部变成气态后，压缩装置会使气体的温度和压力得到较大的提高。被压缩的气体后经冷却装置，又会变成液体，其温度和压力会有很大程度的下降。该过程进行时，原先的低温水会被泵到空气处理单元的能量转换装置里。这些水在能量转化装置中的作用是制造冷风，经过一定的疏导吹向目标地点。不断地重复以上过程，就能实现在夏季吹出冷风。 2暖通空调的相关设计要点 2.1 暖通空调系统自动化设计 暖通空调设计使用自动控制系统来完成整个空调系统的所有操作条件和自动操作，使各种重要的操作参数不超过安全值，保证建筑物内的空气环境状态参数达到设计值。因此，暖通空调系统自动化设计为了确保设备运行处于安全状态，为了保证设备和设备的自动启动和停机状况良好，当出现异常的运行状态或者发生事故，能够发出警报并能够给予适当的处理，以防止事故的发生和扩大。暖通空调系统是为人类生活和生产活动进行服务，确保人类生活具有一定的舒适度，确保正常生产活动和科学工作。然而，随着外部条件的变化，控制参数的暖通空调控制系统将发生变化，确保受控参数始终保持在所需的范围内，设备必须配备智能暖通空调系统。 2.2 暖通空调水系统的平衡调节 在空调系统输配系统中由于系统中的水量分配不均从而使导致建筑物内室温不均匀，以及室温持续波动；近冷（热）源处房间过冷（热），距离远的则室温偏高（低）；另外流量偏大的环路的房间相对较快地达到要求的室温，流量偏小的环路的房间需较长时间才能达到要求的室温。这种系统水力失调会对于正在运行当中的管网造成不良影响。因此，水力平衡的空调系统运行起来是高效率的、是节约能耗的，同时仅仅为了达到最不利环路的设计参数而增大系统流量的做法是盲目的，是浪费的，所以空调水系统的平衡调节在整个空调系统中也占有非常重要的地位。 3案例分析 3.1工程概况 某高层建筑建筑面积可达12万m2，设3层地下室，地上部分共51层，地下部分主要为车库和设备房，地上1层为大厅，地上2层至地上4层用于餐饮和商业，地上5层至地上51层均为办公区，此外建筑还设有3层避难层，分别位于地上7层、地上22层和地上37层。现围绕本建筑实际情况，对其暖通空调设计进行如下分析。 3.2建筑功能区暖通设计参数 该建筑主要有三个功能区，分别为餐饮、商业和办公区。其中，餐饮夏季温湿度为 26-28℃、55%-65%，冬季温度为21℃ -23℃；商业夏季温湿度为 26-28℃、55%-65%，冬季温度为19℃ -21摄氏度；办公区夏季温湿度为24℃ -26℃、45%-55%，冬季温湿度为 21℃ -23℃、30%-45%。在设计中，必须严格按照以上参数进行。 3.3建筑暖通空调负荷 3.3.1室外风速修正 风速对建筑放热系数有较大影响。因风速和建筑高度有正相关的关系，当风速较大时，会产生很大的漩涡气流，导致放热系数有所增加。基于此，根据现有资料，在进行冷负荷计算分析时，不考虑风速带来的影响；在进行热负荷计算分析时，取15层为竖向分区，每增加一个竖向分区就提高5%的放热系数。 3.3.2 热压修正 冬季时，因存在热压作用，室外冷空气将持续进入室内，降低底层房间温度。为避免冷空气大量进入，保证使用舒适度，需进行以下设计：其一，建筑出入口应安装旋转门；其二， 楼梯间进出门采用弹簧门；其三，地上1层敷设供暖设施。 3.3.3 冬季温度计算修正 相关资料表明，高度每增加 100m，气温将下降约 1℃。基于此，在进行热负荷计算分析时，需进行温度修正。虽然这对建筑并不会造成太大影响，但与暖通空调系统运行有直接关系，必须引起设计人员的高度重视。 3.4 建筑暖通空调水系统分区设计 对水系统而言，一般按照工作压力进行分区，随建筑高度的增大，水静压升高，资料表明，如果管材及设备实际工作压力大于 2.0MPa，则会大幅增加造价成本。此次设计将水系统分成三个区域，即高区、中区和低区。其中，高区为地上38层至地上51层；中区为地上23层至地上37 层；低区为地上 2 层至地上 22 层。于地上 22 层布置换热站。通过这样的设计，能有效将工作压力限制在2.0MPa 之内。为