随着科技进步和经济发展,高层大厦在各个城市中屡见不鲜。这些建筑物的能耗就占据着整个城市能耗的一大部分,其中中央空调系统的能耗就占整个建筑物能耗的40%~70%。因此,找到系统能耗最低的运行工况,实现空调供暖系统的节能降耗就显得格外重要。本论文首先通过系统设备的机理,建立空调供暖系统各设备的机理模型,并根据实际采集的数据辨识了机理模型参数;然后在建立好的设备模型基础上,得出系统的目标函数及约束条件。利用经典惩罚函数法来求解系统的控制参数,将带有约束条件的控制目标函数转换成无约束条件的惩罚函数,得出控制结果,并分析了该方法的优劣;最后对经典惩罚函数法进行了改进,使得惩罚因子成为自变量的函数,解决了惩罚因子的选取不当可能造成不收敛的问题。并在求解控制参数的过程中引入蚁群算法,通过蚂蚁信息素的大小来判断控制参数的优劣,这样一来解决了经典惩罚函数求解过程容易陷入局部最优的问题。根据数据分析,本文所建立数学模型的仿真结果误差都达到了工程需求,即误差小于5%;基于蚁群算法的最优控制结果较依靠人工经验控制时的结果有8%的提升。