摘要：為解決傳統空調系統中布線帶來的不便及傳統PID控制適應性、魯棒性差的問題，設計出一種將WLAN技術和單神經元自適應PID控制算法相結合的空調系統。與傳統的空調系統相比較，該系統利用WLAN技術實現系統的靈活性、可移動性，降低以往布線所需消耗的人力物力，運用單神經元自適應PID控制算法，使系統獲得無靜差、無超調、魯棒性強等優點。研究結果表明，將兩者結合后，原來空調系統存在的問題基本解決，而且性能得到了明顯改善。
關鍵詞：WLAN技術；單神經元自適應PID控制；空調系統；魯棒性

近幾年來，智能建筑(Intelligence Building)在我國得到了很大的發展。在智能建筑中，樓宇自控系統(Building AutomationSystem，BAS)占有主導地位，而在樓宇自控系統中空調控制系統扮演著極其重要的角色。本文針對目前空調系統中存在的布線施工周期長、有線網絡缺少靈活性且人力物力資源消耗大等問題，結合實際課題，提出了WLAN技術代替原有的RS485總線及Lonworks總線等總線方案，將上位機和現場控制系統構成一個通過無線收發模塊傳送信息的集散系統，使之減少了布線的環節，增加了系統的靈活性，降低了安裝費用，并獲得了系統重新布置時的可移動性。針對溫濕度大滯后性的特性以及目前傳統PID控制難以滿足快速性、無超調、無靜差、抗干擾和魯棒性強等多方面的要求，運用了單神經元自適應PID控制算法，改善系統的控制性能。

1 空調系統控制原理
控制原理：通過新、回風道內設置的溫濕度傳感器分別檢測新風、回風的溫濕度，經過單元控制器的計算比較，確定系統空氣處理機的運行工況，并輸出相應的信號控制新／回風及排風風閥的開度比例，并調節新回風混合比，達到節能的目的。在風道內設有防凍開關，當風溫低于設定溫度時，切斷風機電路停止風機運行，并通過與新風入口風閥執行器的連鎖，關閉新風閥。同時由現場控制器輸出報警信號。本文主要研究的是對溫濕度的控制問題。

2 硬件設計
本系統包括3大部分：主機(含數據庫)，現場控制部分和WLAN控制部分，其中硬件設計包括WLAN控制模塊的設計和現場控制器及其外圍電路設計兩部分。WLAN控制模塊是該系統的核心部分，負責主機與控制器之間信息的傳輸。系統結構如圖1所示。

現場控制部分由帶串口(RS232或RS485接口)的控制器及其外圍電路、溫濕度傳感器等組成，從傳感器測得的相應數值將定期發送到無線控制模塊交主控機處理。控制器采用PID等算法對空調末端組各種閥門進行控制，并負責各采樣點的溫濕度采樣值的顯示與上傳。
現場控制器的設計主要包括：AT89S52單片機、輸入、輸出電路，4x4點陣鍵盤電路，存儲器擴展電路，字符液晶或數碼管顯示電路，掉電保護電路及上下限保護電路等。其結構圖如圖2所示。