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   隨著空調在客車上的普遍應用，它已經成為標志客車檔次的重要設備之一。雖然有時空調用來泛指調節車廂溫度的制冷和加熱系統，但通常意義上的空調只限于那些安裝在客車上的制冷設備。在天氣比較炎熱時，空調系統可以有效地調節車廂內溫度，為車廂提供適當的通風，營造一個相對舒適的乘坐環境。但溫控滯后問題是該行業普遍存在的一項技術難題，不容易實現精確控制，加上客車空調工作環境比較復雜，要對車廂溫度進行精確控制比較困難。

   目前生產客車空調的廠家很多，但由于上述原因和技術條件的限制，自動控制策略都采用簡單邏輯控制，也就是具有滯后特性的（壓縮機）開關控制。目前說來，這仍然是一種簡單，并且行之有效的控制方法。但是隨著技術的進步，乘客對乘坐環境舒適性要求的不斷提高，這種控制方法的不足也逐漸暴露出來。首先，由于溫度控制的大慣性和大滯后特性，使用這種方法只能設置比較大的滯環寬度，否則控制方法可能不穩定，這是這種控制方法的先天不足，難以對車廂溫度實現精確控制。其次，由于目前對溫度的控制是通過開關壓縮機來實現的，執行機構單一，這也是導致車廂溫度波動的重要原因。雖然目前對客車空調溫度控制精度指標還沒有要求，但空調溫度控制精度指標直接影響乘車的舒適程度，應該得到重視。近年來，大功率場效應管器件價格不斷下降，使用也越來越廣泛，低成本直流電機調速已不是困難問題。這一情況使客車空調溫度控制手段的限制得以緩解，為進一步提高客車溫控技術，創造了良好的條件。下面著重分析幾種控制理論在客車空調溫度控制中應用的可行性。

   一、客車空調溫度控制方法分析

   由于現在低成本直流電機調速很容易實現，客車空調溫度控制系統的執行機構不再局限于壓縮機，還應該包括空調的蒸發機組，因此，本文討論的方法基于客車空調溫度控制系統結構圖，客車空調溫度控制系統結構見圖1。

   （一）PID方法

   PID（比例-積分-微分）控制是線性方法，依賴于控制系統的精確數學模型，適用于線型系統的控制，是目前單輸入單輸出控制問題中使用最為普遍的一種方法。此方法的使用有兩個基本前提：第一，必須能夠直接或間接地獲取系統各環節的數學模型；第二，系統各環節的數學模型必須能夠線性表示。雖然很多特殊情況下可以用PID 實現溫度控制，但應該清楚地認識到，由于溫度調節過程的大慣性和純滯后特點，通常用PID 來控制溫度會很容易產生振蕩或因為控制作用緩慢而得不到理想的控制效果。此外，客車空調運行環境復雜，并且隨車型的不同，環境差異較大，要獲得統一的運行參數幾乎沒有可能。對于特定的運行環境，在一定的操作范圍內，可以通過調整PID 的參數實現對溫度過程的控制。但是一旦過程動態特性發生改變，PID 就有可能失控。所以在空調溫度主控制環用PID方法應該采取慎重態度。PID在客車空調中的應用只能局限在蒸發和風機調速的控制環內。

   （二）模糊控制方法

   模糊控制法是一種邏輯控制方法，也是一種經驗控制方法。它與傳統的自動控制的根本區別是不需要建立精確的數學模型，而是運用模糊理論將人的經驗知識、思維推理等控制過程的方法與策略由模糊控制器來實現，只需要關心功能而不是系統的數學模型，研究的重點是控制器本身而不是被控對象，模糊控制設計的核心是模糊控制器的設計。所以這種系統對系統參數變化不敏感，具有很強的適應能力，適用于對不同對象的控制，也是在溫度控制過程中廣泛使用的方法。在客車空調溫度控制中，模糊控制法是一種值得嘗試的控制方法。為了適應客車空調的運行條件，需要抽象出一個適應性強的模糊集，使用車型之間的差異也有可能給隸屬度的確定帶來一定困難，這就不可避免地需要作大量實驗來加以驗證。

   （三）專家系統

   作為一種純粹的經驗方法， 專家系統近年來被應用于很多控制領域，在一些大慣性、大滯后、時變或者本質非線性控制方面有不少應用的實例。這種方法也不依賴系統的精確數學模型，而是完全建立在經驗知識和實驗數據的基礎上，根據經驗數據對控制對象施加控制作用，要求實驗數據全面，控制策略嚴密。在各種條件下的實驗資料獲取全面的前提下，專家系統在客車空調溫度控制方面具有很好的應用前景。

圖一

      二、結束語

   本文以幾種常用的控制方法為代表，總體上簡單分析了這幾種方法在客車空調溫度控制中的應用前景，從中可知：雖然PID 這類依靠系統精確數學模型和線性控制理論的控制方法目前研究最深入、使用最廣泛，但這種方法并不適合于客車空調對車廂溫度的控制；模糊控制和專家系統這類邏輯、經驗控制方法在車廂溫度控制方面具有廣闊的前途，而像模糊控制這樣既依據經驗，又具有邏輯抽象能力的控制理論可能更有利于解決客車空調溫度控制問題。需要明確的是，無論哪種方法，都要面對客車空調復雜的工作環境，都需要大量而全面的試驗數據來保證控制方法的穩定和各項控制指標的確定。以上只涉及到空調溫度控制，通風及空氣質量的控制，這些都是客車空調控制方法不可回避的課題。