空调系统在实际运行时80%以上时间处于部分负荷下运行,因此,研究空调系统部分负荷下的运行规律和优化控制策略是现阶段的热点,仿真模拟是其主要手段。然而,因既有空调系统各部件具体结构参数和大量全工况实测数据获取困难,使得依据空调系统各部件具体结构参数的精确建模法和依据大量实测数据的经验公式法都受到了限制。实测数据在采集过程中,因测量器具的偏移所引起的系统误差和因偶然因素所引起的随机误差的存在,使其不能完全表征系统的实际运行状态,从而影响了依据经验公式法所建模型的精度。因此,需要找到一种能够结合精确建模法和经验公式法优点的建模方法,来建立空调系统模型。针对上述问题,本课题组提出了在空调系统各部件具体结构参数难以获取的条件下,将系统各部件的具体结构参数进行集总,并利用少量的实测数据求取集总的结构参数的建模方法。本文在基于参数集总的建模方法的基础上,通过理论分析和公式推导,分别建立了冷水机组模型、表冷器模型、冷却塔模型和输送设备模型;其中冷水机组模型中主要建立了蒸发器模型、冷凝器模型、压缩机模型和膨胀阀模型;且以冷冻水、冷却水为中介将冷水机组模型与表冷器模型、冷却塔模型串联,从而建立了基于特征参数的空调系统模型。本文在搭建的空调系统实验平台的基础上,进行了变冷冻水流量、变冷却水流量、变冷冻水供水温度、变冷却水进口温度、变空调箱进口干球温度、变空调箱风量的6种变工况实验。通过将获取的实验数据代入到空调系统模型中求取空调系统特征参数,从而建立了基于本实验平台的系统模型。为验证所建空调系统模型的精度,本文另设定了几组随机工况,利用该实验平台进行了对应的实验并采集相应的实验数据。本文通过理论分析和公式推导的方式,对所建空调系统模型的特征参数进行了误差分析;由分析可知,该空调系统模型的特征参数的相对误差均在10%以内。为研究实测数据受到干扰时,对空调系统模型及其模拟值的影响规律,本文通过对各测量值添加单一或多项扰动的方式,对所建的空调系统模型进行了仿真模拟,并分析了各模拟值的在受到扰动时的变化规律;模拟结果表明,当冷冻水温度存在扰动时,模型的特征参数和机组COP受干扰程度较大;当冷冻/却水流量、冷冻/却水进出口温度同时存在扰动时,机组COP和压缩机功率受干扰程度大于冷冻水流量(或冷冻水进口温度)存在扰动时的受干扰程度。通过对稳健加权算法的研究,本文对所建空调系统模型进行了稳健优化,通过数学统计分析和公式推导,本文在各部件模型的模型参数的获取过程中,引入稳健加权算法,利用权重比例对各工况实测数据进行了取舍,以减小实测数据中测量误差的存在对模型的影响,从而实现了空调系统模型的稳健优化。本文在用VC++6.0和MFC编制的空调系统软件中分别编入了最小二乘算法和稳健加权算法,并通过对两种软件求得的模拟值与实测值进行对比研究,结果表明,编入稳健加权算法的软件所模拟的COP最大相对误差和平均相对误差比编入最小二乘算法的软件所模拟的COP分别低 8.44%和4.03%。