《中央空调系统模糊控制节能技术及应用》内容具有较强的实用性和创新性，可作为从事中央空调系统控制的设计人员、操作人员、维护人员和管理人员的培训或参考资料，也可作为制冷空调专业研究生、本科生的教学参考书或专题讲座教材。

中央空调系统模糊控制节能技术及应用第1章 电力拖动

1.1 异步电动机的拖动特性

1.1.1 电动机的基本结构

1.1.2 异步电动机的工作原理

1.1.3 异步电动机的等效电路

1.1.4 异步电动机的功率和电磁转矩

1.1.5 异步电动机的机械特性

1.1.6 异步电动机的工作特性

1.1.7 异步电动机的运行状态

1.1.8 异步电动机的启动

1.1.9 异步电动机的瞬变过程

1.1.10 电力拖动系统电动机的选择

1.2 电力拖动的调速技术

1.2.1 电力拖动的调速需求

1.2.2 电动机调速方式

1.3 电力拖动系统的负载与负载转矩特性

1.3.1 负载的分类

1.3.2 电力拖动系统运行的稳定性与负载的关系

中央空调系统模糊控制节能技术及应用第2章 水泵和风机

2.1 泵和风机的分类

2.2 泵和风机的相似定律

2.2.1 相似条件

2.2.2 相似定律

2.2.3 相似定律的应用

2.3 泵的基本工作原理

2.3.1 离心泵的结构和工作原理

2.3.2 离心泵的基本工作特性

2.3.3 离心泵的安装高度

2.3.4 离心泵的工作点和流量调节

2.3.5 多台泵的联合工作

2.3.6 其他类型的泵

2.4 风机的基本工作原理

2.4.1 风机的基本工作原理

2.4.2 风机的基本工作特性

2.4.3 多台风机的联合工作

2.4.4 风机的风量调节

2.5 泵和风机运行中应注意的问题

2.5.1 系统效应的影响

2.5.2 自然风压的影响

2.5.3 振动

2.5.4 噪声

2.5.5 磨损

中央空调系统模糊控制节能技术及应用第3章 流体的基本特性

3.1 流体流动基础

3.1.1 流体的概念

3.1.2 流体静力学

3.1.3 流体动力学

3.2 管内流体流动现象

3.2.1 牛顿黏性定律

3.2.2 流体流动状态类型

3.2.3 流体在圆管内的速度分布

3.3 流体流动的阻力

3.3.1 管路系统

3.3.2 流体的流动阻力和能量损失

3.3.3 流体的沿程阻力

3.3.4 流体的局部阻力

3.4 流体的流动与传热

3.4.1 传热概述

3.4.2 热传导及导热系数

3.4.3 对流传热

3.4.4 对流传热系数关联式

3.4.5 辐射传热

3.4.6 稳定传热的计算

3.4.7 换热器

中央空调系统模糊控制节能技术及应用第4章 空调冷水的制造与输送

4.1 空调冷水的制造

4.1.1 制冷技术基本概念

4.1.2 空调系统的冷源

4.1.3 空调冷水的制造

4.2 空调冷水的输送

4.2.1 空调水系统概述

4.2.2 空调水系统的管路

4.2.3 空调水系统的承压与分区

4.3 空调水系统的设计

4.3.1 水系统的设计依据和原则

4.3.2 水系统设计的主要内容

4.3.3 冷冻水系统的设计

4.3.4 冷却水系统的设计

中央空调系统模糊控制节能技术及应用第5章 中央空调变流量水系统

5.1 定流量水系统的弊端

5.1.1 定流量水系统的主要构成

5.1.2 定流量水系统的运行分析

5.1.3 定流量水系统的弊端

5.2 空调变流量水系统

5.2.1 变流量管路系统

5.2.2 变流量水系统的流量匹配

5.3 二次泵变流量系统

5.3.1 定速变流量系统

5.3.2 变速变流量系统

5.3.3 二次泵的分区供水

5.4 三次泵变流量系统

5.4.1 三次泵管路系统的基本形式

5.4.2 使用三通阀的三次泵系统

5.4.3 三次泵系统的优点

5.5 变流量水系统的空气处理

5.5.1 空调水系统空气处理的重要性

5.5.2 空调水系统的排气设备

中央空调系统模糊控制节能技术及应用第6章 中央空调模糊控制节能技术

6.1 中央空调系统的控制技术

6.1.1 自动控制技术基础

6.1.2 简单控制系统

6.1.3 复杂控制系统

6.1.4 智能控制技术

6.2 中央空调系统的能耗与节能

6.2.1 中央空调系统的能耗分析

6.2.2 中央空调系统的节能控制

6.3 中央空调冷冻水系统的节能控制

6.3.1 中央空调冷冻水系统的复杂性特征

6.3.2 冷冻水系统变流量运行的必要性

6.3.3 常见的冷冻水变流量控制技术

6.3.4 基于负荷预测的冷冻水流量动态控制技术

6.4 中央空调冷却水系统的节能控制

6.4.1 空调冷却水系统的工作原理

6.4.2 空调冷却水系统变流量运行的必要性

6.4.3 变负荷工况下冷却水系统的优化控制

6.4.4 空调冷却水系统自适应模糊优化控制技术

6.5 变流量工况下的安全保护技术

6.5.1 关于流量的安全保护

6.5.2 关于温度的安全保护

6.5.3 关于压差的安全保护

……

空气调节是智能建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可或缺的重要环节。而智能建筑中，空调系统的耗电量约占全楼总耗电量的50%以上。由此可见，空调系统的节能对于降低整幢建筑的能耗是非常关键的。为此，推广采用当今最先进的中央空调节能控制产品和技术是我们义不容辞的责任和义务。

书中首次公开了贵州汇通华城楼宇科技有限公司多年来在中央空调节能领域内的技术创新成果，包括基于负荷预测的冷冻水系统动态控制技术、基于系统性能综合优化的冷却系统优化控制技术、基于能量分配平衡的动态水力平衡技术、基于主机效率负荷特性的群控技术、并联泵组优选技术、空调系统运行状态动态监视技术，以及工艺创新技术——中央空调系统仿真平台和传感器带压安装技术等。

李玉街，男，汉族，1969年7月毕业于哈尔滨军事工程学院，高级工程师，享受政府特殊津贴技术专家，中国节能服务产业委员会（EMCA）专家库高级技术专家。 1969年8月-1999年3月，在贵州083基地第4110厂工作，历任设计师、研究室主任、设计所副所长、工艺处处长、副总工程师等职，长期从事大型军工产品和民用产品的研制、生产和攻关等工作。 1999年4月至今，先后任贵州华城楼宇科技有限公司总工程师和贵州汇通华城楼宇科技有限公司总工程师，从事楼宇智能系统工程设计与实施、BKS系列中央空调模糊控制节能技术及产品的研制开发和工程应用等工作。

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》涉及中央空调智能控制节能技术领域，特别地，涉及一种中央空调冷冻水的模糊控制方法、模糊控制装置及中央空调系统。

中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统专利目的

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》所要解决的技术问题是提供一种中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统，能够实现冷冻水侧的恒温差控制，使系统在不同的运行条件下不仅保证制冷量，且总能耗最低。

中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统技术方案

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》一方面提供了一种中央空调冷冻水的模糊控制方法，包括：采集冷冻水侧温差和温差变化率数据、模糊化处理、利用动态模糊规则库进行模糊推理、解模糊化处理、输出冷冻水泵频率控制信号等步骤，还包括：动态修正模糊规则库的步骤，具体包括：根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率；随机选择所述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库；按照新规则库运行一段时间，计算现在制冷效率；比较所述现在制冷效率相对所述初始制冷效率是否满足一定条件；若否，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则，返回现在制冷效率计算步骤；若是，保存预期规则库及预期概率集合。

优选的，在所述根据初始模糊规则库和概率集合计算初始制冷效率步骤之前，还包括：判断模糊规则库是否首次使用，若是，则按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集；若否，将上次运行结束存储的规则库和概率集作为所述初始规则库和初始概率集合。

优选的，所述随机选择所述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库的步骤具体为：

依据等概率分布随机产生标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

按照概率集合P′随机生成一个事件A∈S，并令A＝[m，n]。

将规则矩阵中的第（i，j）个元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））。

优选的，所述现在制冷效率相对所述初始制冷效率需满足的条件为：现在制冷效率与初始制冷效率之差与初始制冷效率的比值小于0.5％、大于负0.5％。

优选的，比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否满足一定条件，若否，采取以下修正策略修正概率，具体为：

比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次变更方向的概率；若否，降低上次变更方向的概率，概率P的修改规则具体为：

若

若

优选的，所述初始化规则库的方法为：

令一个N_x1×N_x2的矩阵的第（i，j）个元素R_i，j为下式所示：

其中，round（x）表示对x四舍五入。

则将此矩阵存储为R_init，即初始规则表。

优选的，所述初始化概率集合的方法为：

初始化一个N_x1×N_x2的集合矩阵P_init，其任意一个元素P_init_i，j满足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

对所有的标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，，进行如下处理：

若i＝1，则P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，则P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，则P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，则P_i，j（[0，1]）＝0

令P＝P_init。

优选的，在所述保存预期规则库和预期概率集合步骤之前还包括：判断上次规则库的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T；若是，则将上次存储的规则库和概率集合替换为现在规则库和概率集合；若否，则保留上次存储的规则库和概率集合，继续运行规则库和概率集合的修正动作。

另一方面，提供了一种中央空调冷冻水的模糊控制装置，包括输入模块、模糊化处理模块、模糊规则库、解模糊化处理模块、模糊推理机、输出模块和规则修正模块，其中，所述规则修正模块具体包括：初始制冷效率计算单元，用于根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率；规则修改单元，用于随机选择所述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库；现在制冷效率计算单元，用于按照新规则库运行一段时间，计算现在制冷效率；比较单元，用于比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否满足一定条件；继续修正单元，用于当现在制冷效率相对于所述初始制冷效率不满足一定条件时，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则，重复上述现在制冷效率计算和概率修改步骤，直至获得预期规则库和预期概率集合；保存单元，用于当现在制冷效率相对于所述初始制冷效率满足一定条件时，保存预期规则库及预期概率集合。

优选的，所述的中央空调冷冻水的模糊控制装置还包括：判断单元，用于判断模糊规则库是否首次使用；

初始化单元，用于当模糊规则库是首次使用时，按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集；规则库调用单元，用于当模糊规则库非首次使用时，调用上次运行结束存储的规则库和概率集作为所述初始规则库和初始概率集合。

优选的，规则修改单元修改规则的方法为：

依据等概率分布随机产生标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

其中，P_sum＝P_i，j（[1，0]） P_i，j（[0，1]） P_i，j（[-1，0]） P_i，j（[0，-1]） P_i，j（[0，0]）

按照概率集合P′随机生成一个事件A∈S，并令A＝[m，n]。

将规则矩阵R中的第（i，j）个元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））其中，sgn（）为符号函数。

优选的，所述比较单元判断现在制冷效率与初始制冷效率比满足的条件为：现在制冷效率与初始制冷效率之差与初始制冷效率的比值小于0.5％、大于负0.5％。

优选的，所述继续修正单元，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则的方法为：

比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次变更方向的概率；若否，降低上次变更方向的概率步骤中，概率P的修改规则具体为：

若

若

优选的，所述初始化单元初始化规则库的方法为：

令一个N_x1×N_x2的矩阵的第（i，j）个元素R_i，j为下式所示：

其中，round（x）表示对x四舍五入。

则将此矩阵存储为R_init，即初始规则表。

优选的，所述初始化单元初始化概率集合的方法为：

初始化一个N_x1×N_x2的集合矩阵P_init，其任意一个元素P_init_i，j满足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

对所有的标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，进行如下处理：

若i＝1，则P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，则P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，则P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，则P_i，j（[0，1]）＝0

则将此矩阵存储为P_init，即初始概率集合。

优选的，所述的中央空调冷冻水的模糊控制装置还包括：定时存储单元，用于判断上次规则库的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T；若是，则将上次存储的规则库和概率集合替换为现在规则库和概率集合；若否，则保留上次存储的规则库和概率集合。

再一方面，提供了一种中央空调系统，包括上述任一中央空调冷冻水的模糊控制装置。

中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统改善效果

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》提供的中央空调冷冻水的模糊控制方法，在传统模糊控制方法的基础上增加了变规则机制，即冷冻水采用动态规则模糊控制，根据运行状况在线更新规则库，这样模糊控制的时候能够更快收敛，保证制冷前提下比传统的固定规则的模糊控制系统的能耗更低。模拟人类技术专家作决策的过程不断修正规则库，使系统在不同的运行条件下应用最有效的规则库，实现冷冻水的恒温差控制。不仅符合中央空调系统的复杂性、动态性和模糊性要求，使控制简便，而且减少了能源浪费、提高了能源利用率、降低了中央空调运行成本，真正实现了中央空调系统的最优化运行-安全、舒适、节能。

在介绍《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》具体实施方式之前，先了解模糊控制：

模糊控制的原理如下：计算机经中断采样从输入端获得被控制量的偏差值和偏差值的变化率，它们均为精确量，经模糊化处理后得到模糊集，再由模糊集和模糊控制规则，应用模糊推理法则进行模糊决策，得到相应的模糊控制集，然后经解模糊化处理后，得到精确的控制量去控制被控制对象。

然后，计算机中断等待第二次数据采样，进行第二次控制......。这样循环下去，就实现了被控对象的模糊控制。

模糊控制的核心是模糊控制规则和模糊推理两部分。其中，模糊控制规则是将人（专家）的操作经验和思维过程，总结成一系列的条件语句，即控制规则，从而得到模糊关系。而模糊推理则是总结人（专家）的控制行为，得出的模糊计算法则。

• 第一实施例

参照图1所示的基本模糊控制流程示意图，模糊控制可以概括为以下四个步骤：

步骤11、根据数据采样得到模糊控制器的输入变量；

步骤12、将输入变量的精确值变为模糊量；

步骤13、根据输入模糊量及模糊控制规则，应用模糊推理计算出模糊控制量；

步骤14、由模糊控制量计算精确控制量。

从上述步骤可以看出，基于模糊逻辑的智能控制-模糊控制，区别于基于精确模型的传统控制理论。传统控制的过程为：比较-计算-控制-执行，而模糊控制的过程为：识别-推理-决策-执行。不难看出，模糊控制是建立在被控动态过程的特征模式识别，并基于知识、经验的推理和智能决策基础上的控制。

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》提供的中央空调冷冻水的模糊控制方法也包括以下基本模糊控制步骤：

步骤一，计算机从模糊控制器的输入端获得输入变量：二元信号（x₁，x₂），其中，x₁为冷冻水侧温差，x₂为冷冻水侧温差变化率。

其中，x₁、x₂均为精确量。

步骤二、x₁经模糊化处理得到模糊集

步骤三、x₂经模糊化处理得到模糊集

步骤四、将模糊控制规则定义为：IFX₁是

Y是输出精确控制量y的模糊量。

步骤五、根据输入模糊量及模糊控制规则，应用模糊推理计算出模糊控制集Y；规则用下面表一的形式表达。

其中，精确控制量y的模糊集为Y_k，k＝1，2…N_y，即模糊控制集Y。

步骤六、由模糊控制集Y计算精确控制量（即模糊控制器的输出）y：

其中，公式（1）中

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》中，精确输出量y为冷冻水泵的频率控制信号。

在本模糊控制方法中，所有隶属度函数都采用高斯型隶属度函数，即任一模糊集X的隶属函数为（2）式所示：

其中，c_x为X的中心，σ_x为X的方差。

则，输入x₁对应的N_x1个隶属度为：

输入x₂对应的N_x2个隶属度为：

我们将规则写成一个表格形式，见表1：

如果令总体规则数目为M，则显然有：M＝N_x1·N_x2（5）

为了说明上的方便，我们将规则的后件用整数1～Ny来表示，亦即有（6）式：r（i，j）∈{1，2…N_y}，i＝1，2…N_x1，j＝1，2…N_x2（6）

我们定义事件集合S如（7）式所示：S＝{[1，0]，[0，1]，[-1，0]，[0，-1]，[0，0]}（7）

再定义每个事件所对应的概率集合如（8）式所示：P（S）＝{P（A），A∈S}（8.1）

也就是说：P（S）＝{P（A），A＝[1，0]，[0，1]，[-1，0]，[0，-1]，[0，0]}（8.2）

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》提供的中央空调冷冻水的模糊控制方法是在传统模糊控制方法的基础上，增加变规则机制，所以，除了包括上述各基该步骤外，还包括：计算机自动动态修正模糊规则库的步骤。

参照图2，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》冷冻水的模糊控制方法中动态修正模糊规则库实施例一的流程示意图，具体包括：

步骤101、根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率COP_last。

步骤103、随机选择上述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库。

步骤105、按照修改后的新规则库运行一段时间t，计算现在制冷效率COP_now。

步骤107、比较现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last是否满足一定条件；若否，执行步骤109；若是，执行步骤111。

步骤109、根据预设修正策略修正概率P，获得新的规则，返回步骤105。

步骤111，保存满足条件的预期规则库和预期概率集合。

在整个冷冻水侧的控制过程中，不断执行上述各步骤，根据实时采集的数据不断变化规则库中的规则，使整个中央空调冷冻水泵达到最节能的工作状态。

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》实施例中，步骤103修改规则的方法可以是：

步骤S1、依据等概率分布随机产生标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

步骤S2、令

其中，P_sum＝P_i，j（[1，0]） P_i，j（[0，1]） P_i，j（[-1，0]） P_i，j（[0，-1]） P_i，j（[0，0]）

易知∑_A∈SP′（A）＝1

步骤S3、按照概率集合P′随机生成一个事件A∈S，并令A＝[m，n]。

步骤S4、将规则矩阵R中的第（i，j）个元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））（9）

其中，sgn（）为符号函数，取值为±1、0。

在步骤107中，现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last需满足的条件为：现在制冷效率与初始制冷效率之差与初始制冷效率的比值小于0.5％、大于-0.5％。

即若，则P不变。（10）

在步骤109中，采取以下修正策略修正概率：

比较现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last是否增加？若是，提高上次变更方向的概率；若否，降低上次变更方向的概率，概率P的修改规则可以具体为：

若

若

另外，上述各步骤制冷效率（CoefficientofPerformance，COP）的计算为：令：系统一段时间内的制冷量为W，这段时冷冻水泵的能耗为J，这两个量可以通过实时计算获得。则系统在此段时间内的COP为：COP＝W/J。

《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》提供的冷冻水模糊控制方法相比2011年4月前技术中其他模糊控制方法，采用了完全智能模糊控制，通过运行数据不断调整控制规则，获得最佳控制效果。保证了在相同制冷量的情况下，所消耗的设备能耗最低。

• 第二实施例

该实施是在实施例一的基础上作了进一步改进，参照图3所示，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》冷冻水的模糊控制方法中动态修正模糊规则库实施例二的流程示意图。

考虑到控制系统有可能是首次使用，之前可能没有存储模糊规则库和概率集合，所以在步骤101之前，增加了步骤100、1001、1002。具体为：

步骤100、判断模糊控制系统是否首次使用？若是则执行步骤1001，若否，则执行步骤1002。

步骤1001，按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集。

该步骤中，初始化规则库的预定方法为：

令一个N_x1×N_x2的矩阵的第（i，j）个元素R_i，j为下式所示：

其中，round（x）表示对x四舍五入。

将此矩阵存储为R_init，即初始规则表。

该步骤中，初始化概率集合的预定方法可以为：对一个N_x1×N_x2的集合矩阵P_init，其任意一个元素P_init_i，j满足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

对所有标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，进行如下处理：

若i＝1，则P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，则P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，则P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，则P_i，j（[0，1]）＝0

将此矩阵存储为P_init，即初始规则表。

令R＝R_init，P＝P_init，则规则库、概率集合的初始化完成。

步骤1002，从数据库中调出上次运行结束时存储的规则库和概率集作为所述初始规则库和初始概率集合。

步骤101、根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率COP_last。

步骤103、随机选择上述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库。

步骤105、按照修改后的新规则库运行一段时间t，计算现在制冷效率COP_now。

步骤107、比较现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last是否满足一定条件；若是，执行步骤111；若否，执行步骤109。

步骤109、根据预设修正策略修正概率P，获得新的规则，返回步骤105。

步骤111、保存满足条件的预期规则库和预期概率集合。

可见，该方法在应用过程中不需要任何人工干预，采用该模糊控制方法的控制系统能够在运行一段时间后完全自适应系统特性，具有高度的跟随性和应变能力。

• 第三实施例

参照图4，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》冷冻水的模糊控制方法中动态修正模糊规则库实施例三的流程示意图。

步骤100、判断模糊控制系统是否首次使用？若是，执行步骤1001；若否，执行步骤1002。

步骤1001、按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集。

步骤1002、从数据库中调出上次运行结束时存储的规则库和概率集作为所述初始规则库和初始概率集合。

步骤101、根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率COP_last。

步骤103、随机选择上述初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库。

步骤105、按照修改后的新规则库运行一段时间t，计算现在制冷效率COP_now。

步骤107、比较现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last是否满足一定条件；若是，执行步骤110；若否，执行步骤109。

步骤109、根据预设修正策略修正概率P，获得新的规则，返回步骤105。

步骤110、判断规则库上次的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T；若是，执行步骤111；若否，返回步骤103，继续执行规则库和概率集合的修正动作。

步骤111，将上次存储的规则库和概率集合替换为现在规则库和概率集合。即令R_init＝R，P_init＝P，并将R_init，P_init存入数据库。

该实施例中，增加判断规则库上次的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T的步骤，是为了定时保存已经获得的有效规则库和概率集合，防止系统在运行过程中因故障或外界因素如突然停电等事故不幸中断而丢失数据。

综上，上述各实施例提供的模糊控制方法，是根据工况实时优化规则库，这样模糊控制的时候能够更快收敛，保证制冷前提下比传统的固定规则的模糊控制系统的能耗更低。可见，中央空调系统使用《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》实施例提供的模糊控制方法，能够有效地控制和克服中央空调的非线性、时变性等特点，实现中央空调系统运行最优化。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是该领域技术人员应该知悉，《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》并不受所描述的动作顺序的限制，因为，依据该发明。某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，该领域技术人员也应该知悉，说明书中描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是该发明所必须的。

对应上述中央空调冷冻水的模糊控制方法实施例，《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》实施例还提供了一种中央空调冷冻水的模糊控制装置。

参照图5，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》模糊控制装置的结构框图，包括：

输入模块51、模糊化处理模块52、模糊规则库54、模糊推理机55、解模糊化处理模块56、输出模块57，还包括：规则修正模块53。

模糊控制装置的工作原理如下：计算机经中断采样从输入模块51获得冷冻侧温差和温差的变化率，它们均为精确量；经模糊化处理模块52处理后得到模糊集；再由模糊集和模糊规则库54中的模糊规则，由模糊推理机55应用模糊推理法则进行模糊决策，得到相应的模糊控制集；然后由解模糊化处理模块56处理后得到精确的控制量，即冷冻水泵的控制频率；最后由输出模块57将上述精确的冷冻水泵的控制频率输出给中央空调系统的冷冻水泵控制装置。其中，规则修正模块53用于不断动态修正规则库。

参照图6，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》模糊控制装置中规则修正模块实施例一的结构示意图，具体包括：

初始制冷效率计算单元61，用于根据初始模糊规则库和初始概率集合输出的控制信号，计算初始制冷效率COP_last；

规则修改单元62，用于随机选择初始规则库中的某个规则，产生该规则对应概率的修改方向，修改规则库；

现在制冷效率计算单元63，用于按照新规则库运行一段时间，计算现在制冷效率COP_now；

比较单元64，用于比较现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last是否满足一定条件；

继续修正单元65，用于当现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last不满足上述条件时，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则，重复上述现在制冷效率计算和概率修改步骤，直至获得预期规则库和预期概率集合；

保存单元66，用于当现在制冷效率COP_now相对于初始制冷效率COP_last满足一定条件时，保存预期规则库及预期概率集合。

参照图7，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》模糊控制装置中规则修正模块实施例二的结构示意图，具体包括：

判断单元600，用于判断模糊规则库是否首次使用；

初始化单元601，用于当模糊规则库是首次使用时，按照预定方法初始化规则库和概率集合，作为初始规则库和初始概率集；

规则库调用单元602，用于当模糊规则库非首次使用时，调用上次运行结束存储的规则库和概率集作为初始规则库和初始概率集合。

其中，规则修改单元62修改规则的方法为：

依据等概率分布随机产生标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}；

令

其中，P_sum＝P_i，j（[1，0]） P_i，j（[0，1]） P_i，j（[-1，0]） P_i，j（[0，-1]） P_i，j（[0，0]）

按照概率集合P′随机生成一个事件A∈S，并令A＝[m，n]。

将规则矩阵R中的第（i，j）个元素R_i，j做如下修改：

R_i，j＝r（i，j） sgn（r（i m，j n）-r（i，j））其中，sgn（）为符号函数。

比较单元64判断现在制冷效率与初始制冷效率比满足的条件为：现在制冷效率与初始制冷效率之差与初始制冷效率的比值小于0.5％、大于负0.5％。

继续修正单元65，根据预设修正策略修正概率，获得新的规则的方法为：

比较所述现在制冷效率相对于所述初始制冷效率是否增加，若是，提高上次变更方向的概率；若否，降低上次变更方向的概率步骤中，概率P的修改规则具体为：

若

若

初始化单元601初始化规则库的方法为：

令一个N_x1×N_x2的矩阵的第（i，j）个元素R_i，j为下式所示：

其中，round（x）表示对x四舍五入。

则将此矩阵存储为R_init，即初始规则表。

初始化单元601初始化概率集合的方法为：

初始化一个N_x1×N_x2的集合矩阵作为初始概率集合P_init，其任意一个元素P_initi，j满足：

P_init＝{P_i，j（[1，0]），P_i，j（[0，1]），P_i，j（[-1，0]），P_i，j（[0，-1]），P_i，j（[0，0]）}＝{0.2，0.2，0.2，0.2，0.2}

对所有的标号（i，j），i∈{1，2…N_x1}，j∈{1，2…N_x2}，进行如下处理：

若i＝1，则P_i，j（[-1，0]）＝0

若i＝N_x1，则P_i，j（[1，0]）＝0

若j＝1，则P_i，j（[0，-1]）＝0

若j＝N_x2，则P_i，j（[0，1]）＝0

则将此矩阵存储为P_init，即初始概率集合。

参照图8，示出了《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》冷冻水模糊控制装置中规则修正模块实施例三的结构示意图。作为优选实施例，在图7所示实施例二的基础上，还包括：

定时存储单元67，用于判断上次规则库的存储时刻与现在规则库的时间间隔是否超过预设时间阈值T；若是，则将上次存储的规则库和概率集合替换为现在规则库和概率集合；若否，则保留上次存储的规则库和概率集合。

另外，《中央空调冷冻水的模糊控制方法、装置及中央空调系统》还提供了一种中央空调系统，参照图9，示出了该发明中央空调系统实施例的结构框图，具体包括：冷冻水循环系统91、冷冻水的模糊控制装置92、制冷系统93、冷却水循环系统94和冷却塔95等部分组成，其中，所述冷冻水的模糊控制装置92具体包括：输入模块51、模糊化处理模块52、规则修正模块53、模糊规则库54、模糊推理机55、解模糊化处理模块56、输出模块57。规则修正模块53可以是上述图6至8任一实施例所述的规则修正模块。