2.5 暖通空调PID控制系统参数整定存在的问题分析
PID调节是当前暖通空调系统采用的主要控制方法，其结构简单、稳定可靠、鲁棒性强，但是对于中央空调系统这样典型的非线性的、参数时变的、带大滞后环节的复杂系统，它的被控对象是房间的温度场，而温度场与空调器进行换热的工况相当复杂，有许多参数是未知或缓慢变化且存在随机干扰，根本无法获得精确的数学模型。加之，人们对控制品质的要求日益提高，实施常规P工D控制效果明显欠佳，根本无法谈及节能。
PID控制的主要问题就是参数整定问题。尽管用于参数整定的方法有Ziegler-Nichols、临界比例度法及理想继电器特性等方法，但这些方法都是根据对象的特性离线进行，而且是阶段性的和非自动的。所以参数的人工整定存在许多问题。首先，要求设计者有丰富的工程经验。其次，一次性整定得到的PID参数很难保证其控制效果始终处于最佳状态。而目前暖通空调控制系统中PID控制参数的整定仅仅是依靠工作人员的工程经验，采用试凑等经验方法，这样的参数整定方法存在着花费时间长，容易造成事故，整定质量不高，整定期间影响生产等问题。因而，很难保证中央空调控制系统处于理想的控制效果，故必须采用参数自整定方法来实时改变PID参数以保证控制效果。
所谓自整定系统(Auto-tuning)，应当说是瑞典学者Astrom1988年在美国控制会议上提出的。他认为自整定控制器应该包含从实验中提取过程动态特性的方法并具有一定的推理能力。简单的说，PID参数自整定指的是控制器可以自动整定PID参数的值，在参数值整定过后自动切换到正常工作状态，在系统的性能发生改变并超出了一定的范围后系统自动启动PID参数的整定过程，重新整定PID参数以达到更好的控制效果。实现PID参数在线自整定的方法有很多，如基于模糊控制技术的参数自整定、基于神经网络技术的参数自整定、基于专家系统的自整定等。但由于实时性问题，后两种方法在工程应用中还感到困难。因此，基于模糊控制技术的参数在线自整定方法无疑是较好的，较为有效的方法，这也是此法成为控制理论与控制工程界研究热点的原因。
3 模糊算法控制系统
3.1 模糊控制系统
3.1.1 模糊控制理论
在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影响控制优劣的最主要关键，系统动态的信息越详细，则越能达到精确控制的目的。然而，对于复杂的系统，由于变量太多，往往难以正确的描述系统的动态，于是工程师便利用各种方法来简化系统动态，以达成控制的目的，但却不尽理想。换言之，传统的控制理论对于明确系统有强而有力的控制能力，但对于过于复杂或难以精确描述的系统，则显得无能为力了。因此便尝试着以模糊数学来处理这些控制问题。
自从Zadeh发展出模糊数学之后，对于不明确系统的控制有极大的贡献，自70年代以后，便有一些实用的模糊控制器相继的完成，使得我们在控制领域中又向前迈进了一大步。
一般控制系统的架构包含了五个主要部分，即:定义变量、模糊化、知识库、逻辑判断及反模糊化，底下将就每一部分做简单的说明：
(1) 定义变量：也就是决定程序被观察的状况及考虑控制的动作，例如在一般控制问题上，输入变量有输出误差E与输出误差之变化率CE，而控制变量则为下一个状态之输入U。其中E、CE、U统称为模糊变量。
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