空调系统设计的机电一体化
机电控制系统自动控制技术与一体化设计
机电控制系统自动控制技术与一体化设计随着社会的不断发展和科技的不断进步，机电控制系统在工业生产中的应用越来越广泛。
机电控制系统是利用计算机技术、自动控制技术、电子技术等多种技术手段，对机械和电气系统进行集成设计和自动控制的一种系统。
机电控制系统的一体化设计是指将机械、电气、电子、计算机等多个学科的知识进行整合，设计出一种集成度高、效率高、稳定性好的控制系统。
一体化设计需要考虑机械结构的设计、电气电子元器件的选择、控制算法的编写等多个方面。
在机电控制系统中，自动控制技术起着重要的作用。
自动控制技术是利用传感器感知系统的状态，通过控制器对系统进行控制的一种技术手段。
自动控制技术可以实现对机械运动、物体位置、温度等参数的自动监测和控制。
通过对机电控制系统的自动控制，可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量等。
机电控制系统的一体化设计需要考虑以下几个方面：需要考虑机械结构的设计。
机械结构的设计是机电控制系统设计的基础。
机械结构包括机械传动机构、机械结构设计和机械结构的稳定性等方面。
通过合理的机械结构设计，可以提高系统的稳定性和工作效率。
需要考虑电气电子元器件的选择。
电气电子元器件是机电控制系统设计中的重要组成部分。
选择合适的电气电子元器件，可以使系统具有更好的性能和可靠性。
在选择电气电子元器件时，需要考虑其容量、精度、可靠性等参数。
需要考虑控制算法的编写。
控制算法是实现机电控制系统自动控制的核心。
通过编写合适的控制算法，可以实现对系统的精确控制。
常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。
机电控制系统自动控制技术与一体化设计是当前工业生产中一个非常重要的技术领域。
通过合理的设计和应用，可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量，推动工业生产的发展。
机电控制系统自动控制技术与一体化设计
机电控制系统自动控制技术与一体化设计一、引言二、机电控制系统基本概念机电控制系统是指利用电气技术和电子技术来控制机械运动的系统。
它是由传感器、执行器、控制器和通信网络等部件构成的。
传感器用于采集待控对象的信息，例如温度、压力、速度等；执行器用于根据控制信号控制物理对象的运动，例如电机、气缸、阀门等；控制器则是用于处理传感器采集的信息，并根据预先设定的控制策略生成相应的控制信号，从而实现对待控对象的控制。
通信网络则是用于传输控制信号和被控对象的信息。
三、自动控制技术自动控制技术是机电控制系统中的核心技术，它主要包括控制理论、控制算法和控制策略等内容。
控制理论主要研究系统的建模与分析，包括系统的动态特性、稳定性、鲁棒性等；控制算法则是针对已知的控制对象设计出相应的控制方案，例如比例积分微分（PID）控制器、模糊控制、神经网络控制等；控制策略则是针对未知的控制对象设计出相应的控制方案，例如模型预测控制、自适应控制、鲁棒控制等。
自动控制技术的发展不仅极大地提高了机电控制系统的控制性能，也使得机电控制系统在复杂环境下能够更加可靠地工作。
四、一体化设计一体化设计是指将不同的技术和系统整合在一起，形成一个功能完善的整体设计。
在机电控制系统中，一体化设计是指将机械、电气、电子、计算机等不同的技术整合在一起，形成一个完整的控制系统。
一体化设计的目标是使得整个系统的性能达到最优，包括控制精度、响应速度、能耗等方面。
一体化设计需要多学科交叉融合，需要设计人员掌握多种技术，在整个设计过程中进行充分的协调与沟通。
机电控制系统自动控制技术与一体化设计已经在多个领域得到了广泛的应用。
在工业生产中，机电控制系统可以用于自动化生产线的控制，例如汽车生产线、电子产品生产线等，通过优化生产流程和增加机器人等手段提高生产效率和产品质量。
在交通运输中，机电控制系统可以用于船舶、飞行器、地铁等交通工具的自动控制，提高交通安全和舒适性。
在现代农业中，机电控制系统可以用于农业机械的控制，例如收割机、播种机等，提高农业生产效率和减轻劳动强度。
机电一体化系统中的节能技术与能源管理
机电一体化系统中的节能技术与能源管理摘要：本文探讨了机电一体化系统中的节能技术与能源管理。
首先介绍了节能技术的概念及重要性，随后分析了智能控制技术、高效能源利用技术和传统能源替代技术在该系统中的应用。
进一步讨论了能源管理的基础概念、原则与方法，包括能源监测技术与节能效果评估方法。
综合运用这些技术与方法，可以实现对能源的有效管理与利用，降低能源消耗，提高经济效益，实现可持续发展目标。
关键词：机电一体化系统；节能技术；能源管理引言在当今能源资源日益紧缺、能源消耗不断增加的背景下，机电一体化系统的节能技术和能源管理显得尤为重要。
有效的节能技术和科学的能源管理不仅可以降低能源消耗、减少环境污染，还能提高系统效率、降低生产成本，对于推动可持续发展具有重要意义。
本文将探讨机电一体化系统中常见的节能技术及其应用，同时介绍能源管理的基础知识和方法，旨在为实现更高效、更可持续的能源利用提供理论和实践指导。
一、节能技术概述（一）节能技术的定义与重要性节能技术指的是通过采用各种技术手段和管理方法，降低能源的消耗，提高能源利用效率的一系列措施。
其重要性不言而喻。
随着全球能源需求的增长和能源资源的有限性，节能已成为应对能源危机、减少环境污染、促进可持续发展的关键举措。
通过有效的节能技术，可以降低生产和生活中的能源消耗，减少二氧化碳等温室气体的排放，延长能源资源的使用寿命，同时降低能源成本，提高经济效益。
（二）机电一体化系统中常见的节能技术在机电一体化系统中，节能技术应用广泛且多样化。
常见的节能技术包括但不限于智能控制技术、高效能源利用技术和传统能源替代技术。
智能控制技术通过对系统进行精准监控和调节，实现能源的合理利用和节约。
高效能源利用技术包括采用高效设备和工艺、优化系统结构等措施，提高能源利用效率。
传统能源替代技术则是通过使用可再生能源、采用新能源设备等方式，减少对传统能源的依赖，降低能源消耗。
这些节能技术在机电一体化系统中的应用，不仅可以提高系统运行效率，降低能源消耗，还能够改善生产环境，提升生产品质，实现可持续发展的目标。
机电一体化技术
数控包装机械及系统
数控运输机械及工程机械设备 自动仓库
储存销售用机电一体化产品 自动空调及制冷系统及设备
机 电
自动称量、分选、销售及现金处理系统
一
自动化办公机械
体
化 产
社会服务性机电一体化产品
动力、医疗、环保及公共服务自动化设备
品 与
文教、体育、娱乐用机电一体化产品
系
微机或数控型耐用消费品
统
家庭用机电一体化产品
图6-5 与机电一体化系统有关的技术和学科 （注：O——操作员：M——维修技术员：S——系统工程师：D——开发工程师）
信
微机及微电子
息
元器件技术
电力电子 交换技术
处
理
技
术
机械工程系统设计与制造技术
检 测 、 传 感 技 术
基础元 器件技术
检测、计 技术量
伺服传动及 自控技术
试验模 拟技术
材料技术
图6-6 机电一体化系统各单元技术构成
机电一体化的关键技术
1. 机械设计技术 2. 计算机与信息处理技术 3. 自动控制技术 4. 传感与检测技术 5. 伺服传动技术 6. 系统技术
机电一体化发展趋势
• 智能化 • 模块化 • 网络化 • 微型化 • 绿色化 • 人性化
机电一体化应用案例
• 数控机床 • 工业机器人 • 数码相机 • 全自动洗衣机 • 微机电（MEMS系统）
“智能化阶段” ——20世纪90年代后期开始为第三阶段
机电一体化技术对我国经济发展的影响：
1. 机电一体化技术对传统国民经济的影响 2. 机电一体化技术与产品的应用 3. 机电一体化与企业的技术进步
机电一体化系统构成
分析装配式建筑施工中的机电一体化技术应用
分析装配式建筑施工中的机电一体化技术应用装配式建筑是一种通过大规模生产构件，在工厂内完成预制、加工和装配，然后运输到现场进行安装的建筑方式。
相比传统现场施工，装配式建筑具有施工速度快、质量可控、资源节约等优势。
而在装配式建筑施工中，机电一体化技术的应用发挥着重要作用。
本文将对机电一体化技术在装配式建筑施工中的应用进行分析。
一、机电一体化技术概述机电一体化技术是指将机械与电气控制系统集成在一起，形成一个整体自动化系统。
它是当今先进制造业中的关键技术之一，也逐渐应用于建筑领域。
在装配式建筑施工中，机电一体化技术主要包括采暖通风空调（HVAC）系统、给排水系统和智能控制系统。
二、采暖通风空调（HVAC）系统的机电一体化应用采暖通风空调（HVAC）系统是保证室内舒适度的重要因素之一。
在传统建筑施工中，HVAC系统需要现场加工和安装，耗时与成本较高。
而在装配式建筑施工中，可以将HVAC系统预制成模块化构件，提前完成机电一体化集成，然后直接安装到现场指定位置。
这样可以减少现场施工时间，降低人力资源的消耗，并且保证了施工质量与性能。
三、给排水系统的机电一体化应用给排水系统是建筑物正常运行所必需的设备之一。
在传统建筑施工中，给排水管道需要现场焊接和连接，操作复杂且易出现问题。
而在装配式建筑施工中，可以采用预制的管道模块进行机电一体化集成，并通过标准接口进行连接。
这种方式不仅可实现快速安装，还可以大幅提高系统的稳定性和可靠性。
四、智能控制系统的机电一体化应用智能控制系统在装配式建筑中起到了关键作用。
通过将环境感知设备、数据传输设备和控制终端等模块进行机电一体化集成，可以实现对整个建筑环境的智能监测和远程控制。
例如，在室内安装温湿度传感器、光照传感器等设备，通过智能控制系统实时监测环境参数，并根据设定的规则自动调节采暖、通风和照明等系统，提高能源利用效率。
五、机电一体化技术应用带来的优势装配式建筑施工中采用机电一体化技术可以带来多个方面的优势。
机电控制系统自动控制技术与一体化设计
机电控制系统自动控制技术与一体化设计随着科技的不断发展，机电控制系统在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
机电控制系统是通过传感器、执行器、控制器等设备，对机械运动进行监测和控制，实现自动化生产。
而一体化设计则是将机电控制系统与整体的工程设计相结合，实现系统的完整性和高效性。
本文将探讨机电控制系统自动控制技术与一体化设计的相关内容。
1. 传感器技术传感器是机电控制系统的重要组成部分，它负责将各种物理量转换成电信号，供控制器进行处理。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
传感器的选型和安装位置对系统性能有着重要影响，因此需要根据具体的应用环境进行合理选择和设计。
控制器是机电控制系统的大脑，负责对传感器采集的数据进行处理，并输出控制信号对执行器进行控制。
常见的控制器有PLC（可编程逻辑控制器）、单片机、DSP等。
不同的控制器适用于不同的控制需求，需要根据具体的应用场景进行选择。
二、机电控制系统一体化设计的意义1. 降低成本通过一体化设计，可以充分考虑各个子系统之间的协同性，避免在系统集成过程中出现的问题。
这样不仅可以减少零部件的冗余，降低系统的制造成本，还可以提高系统的稳定性和可靠性，降低维护成本。
2. 提高效率一体化设计可以使得整个系统在设计阶段就考虑到了各个子系统之间的协同工作，从而在系统集成和调试阶段减少时间和人力成本。
一体化设计还可以提高系统的整体性能，并且可以对系统进行更好的优化。
3. 提高可靠性1. 系统架构设计在进行机电控制系统的设计时，需要充分考虑到整个系统的架构设计。
在这个过程中，需要考虑到不同的执行器和传感器之间的连接方式，以及控制器的选择和放置位置。
只有在这个过程中做好了充分的设计，系统的整体性能才能得到提高。
2. 软硬件协同设计3. 性能优化设计机电控制系统自动控制技术与一体化设计是密不可分的。
通过对机电控制系统的自动控制技术的了解，并结合一体化设计的理念，可以使得整个机电控制系统在设计、制造和运行过程中更加高效、可靠。
机电自动化控制系统的一体化设计
机电自动化控制系统的一体化设计随着科技的不断发展和应用的不断推广，机电自动化在各个领域的应用越来越广泛，成为提高生产效率、降低劳动强度的重要手段。
机电自动化控制系统的一体化设计，是将机械、电气、电子、计算机等多个技术领域的知识结合起来，形成一个系统化的设计思路和方法。
机电自动化控制系统的一体化设计，有助于提高控制系统的整体性能和可靠性。
传统的机电控制系统由于各个模块之间存在独立性和信息传递不畅的问题，导致系统效率不高，容易出现故障。
一体化设计可以消除各个模块之间的界限，将它们协同工作，提高系统的可靠性和响应速度。
一体化设计还可以提高机电自动化控制系统的运行效率。
传统的机电控制系统中，各个模块之间存在数据传输和处理的瓶颈，导致系统运行速度较慢。
一体化设计可以将各个模块的数据处理和传输关系进行优化，提高系统的运行速度和效率。
一体化设计还可以降低机电自动化控制系统的成本。
传统的机电控制系统由于各个模块之间需要进行大量的接口和适配工作，导致系统的成本较高。
一体化设计可以减少各个模块之间的接口和适配工作，降低系统的成本。
首先，需要确定系统的整体架构。
根据系统的需求和功能要求，确定系统的总体框架和各个模块之间的关系。
这一步需要考虑到各个模块的相互作用和信息传递的路径，将它们有机地结合起来。
其次，需要确定各个模块的功能和性能要求。
根据系统的需求，将各个模块的功能和性能要求进行明确，以便后续的设计和开发工作。
然后，需要进行多学科的集成和协同设计。
由于机电自动化控制涉及到多个学科领域的知识，所以需要进行多学科的集成和协同设计。
各个学科之间需要密切合作，共同解决系统设计中的各种问题。
最后，需要进行系统的集成和测试。
一体化设计后，需要对系统进行集成和测试，以验证系统的功能和性能。
这一步需要进行全面的测试，包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。
总之，机电自动化控制系统的一体化设计是将机械、电气、电子、计算机等多个技术领域的知识结合起来，形成一个系统化的设计思路和方法。
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1
图7-27 带锥度齿轮的消除间隙结构 1、2-齿轮 3-垫片
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2. 斜齿轮传动
图7-29是垫片错齿调整法，薄片齿轮由平 键和轴连接，互相不能相对回转。斜齿轮 1和2的齿形拼装在一起加工。装配时，将 垫片厚度增加或减少Δt，然后再用螺母拧 紧。这时两齿轮的螺旋线就产生了错位， 其左右两齿面分别与宽齿轮的齿面贴紧， 从而消除了间隙。
被测量（包括物理量、化学量和生物量等）转换
为与之成比例的电量；二是研究对转换的电信号
的加工处理，如放大、补偿、标度变换等。
6.
机电一体化系统要求传感检测装置能快速、
准确、可靠的获取信息
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3 信息处理技术
实现信息处理的主要工具是计算机，计算机技术包括计算机的软件技术、硬件 技术、网络与通讯技术和数据技术。机电一体化系统中主要采用工业控制机（包 括可编程控制器，单、多回路调节器，单片微控制器，总线式工业控制机，分布 式计算机测控系统）进行信息处理。信息处理的发展方向是提高信息处理的速度、 可靠性和智能化程度。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等都属于计 算机信息处理技术的范畴。
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三、学科构成
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四、机电一体化系统设计方法
1. 取代法 取代法就是用电气控制取代原系统中
的机械控制机构。该方法是改造旧产品、 开发新产品或对原系统进行技术改造常 用的方法,也是改造传统机械产品的常用 方法。
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2. 整体设计法
整体设计法主要用于新产品的开发设计。在设 计时完全从系统的整体目标出发,考虑各子系统的 设计。
机电一体化专业简单介绍
机电一体化专业简单介绍机电一体化，这名字听起来是不是有点高大上？其实啊，它就像是一个超级组合，把机械和电子这两个小伙伴紧紧地绑在了一起，让它们发挥出比单打独斗厉害得多的本事。
机械呢，就像是人的身体，强壮有力。
比如说汽车的发动机、工厂里的大型机床，这些都是机械的典型代表。
它们有各种各样的零件，像齿轮啊、轴啊，就像人体的骨骼和关节一样，相互配合，才能让整个机械动起来。
而电子就像是人的神经系统，聪明又敏捷。
像电脑里的芯片、手机里的电路，这些电子元件就负责传递信息、控制各种功能。
机电一体化专业啊，就是要把这机械的“身体”和电子的“神经系统”完美融合。
你看现在的电梯，那就是机电一体化的一个很好的例子。
以前的电梯可能就只是简单的机械装置，靠人手动操作，又麻烦又不安全。
现在呢，有了电子控制系统的加入，电梯变得智能多了。
它能自己判断楼层，控制速度，还能在出现故障的时候及时报警。
这就好比给一个强壮的身体装上了一个聪明的大脑，两者相辅相成，缺一不可。
学这个专业的人啊，可不得了。
他们就像是全能选手，既要懂机械方面的知识，像机械原理、机械制造这些，又要对电子方面的知识了如指掌，像电路分析、电子技术之类的。
这就好比一个厨师，不仅要会切菜、炒菜这些基本功（机械部分），还要懂得各种调料的搭配、火候的掌握（电子部分），这样才能做出一道色香味俱全的好菜。
在现代工业里，机电一体化专业的人才可是香饽饽。
就拿自动化生产线来说吧，从产品的原材料加工，到最后的组装包装，整个过程都离不开机电一体化技术。
那些自动化的机器人手臂，既有着精确的机械结构，能够灵活地抓取和放置物品，又有着复杂的电子控制系统，能根据程序的指令准确地完成各种动作。
这就像一个训练有素的工人，既有强壮的体魄能搬东西，又有聪明的头脑知道该怎么搬，搬到哪里去。
而且啊，机电一体化还在不断发展。
随着科技的进步，新的材料、新的电子元件不断出现，这个超级组合也在不断升级。
比如说现在的智能家居，家里的电器都变得智能化了。
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三 ．空调系统 设计 机 电一体化的
初步 尝试
２ｌ世纪 以来 ，国家很 多有关空调 系 统的机 电产品标 准问世 了，空调 自控专业 公司的技术力量 和工程理 论能力也 日益增 强 ，业主对 空调 自动化 的要 求 日益迫 切 ， 在 一些新建 外资企业 中更是提 出对空调 、
维普资讯
空调 系统设 计的机 电一体 化
蒋树楠 机械 工业 第五设计研 究院国际所
一
．
问 题 的提 出
专业 间相 互沟 通交 流 不全 面 ，电 气专业 往往是以供配 电和逻辑控制 为主 ，很少 有 专业 自控人员参与设计 。由于空调设计人 员直接 与 自控专业公司合作 ，很容易造成 理 解和沟通 的不 顺畅 ，为设计 工作增加 了 很 多困难 。
３、可成组 或成 区域 显示运 转信 息 ， 如室 内机 的运 转模 式 和温 度设 定 ，维护 管理 信息 如 滤 网或 滤 芯 的清洁 信号 ，故 障诊断 信 息如异 常 代码等 。
ｌ 姥
表１
曩》 》
设计 系统硬件 和 系统 ， 由空调和 电气设计人员确 是 ：通过 ＤＤＣ （ 直接 数字控 制 器 ） ，将 认 。 ４ 专业公司接受工程 检测的相 关量值进行 ＰＩ Ｄ （ 比例 、积分 、 后 进 一 步 确 定 系 统 ， 在 微分 ）运 算 ，实现 对 中央 空调 系统 末端 施 工 图 阶 段与 空 调 和 电气 设备 的 Ｐ Ｉ Ｄ控制 。这种控制的 自动化 、设
方面 是 比较完 善 的 。其 主 要特 点如 下 ： ｌ 、智能触摸 式控制 器可成组或成 区 域 的控 制空 调机的启动 ／停机 ，并可集中 控 制启 动 ／停 机 。
２、可成 组 、成 区域或集 中进行空调 环 境 温 度 设定 ，温 度 控 制 模式 的调 节 、 风速和 风 向的调节 以及遥控模 式设定 。
动 力、电力、给排水的 自动化和网络化的 更高要 求。在这种形 势下 ，为确保 工程质 量 ，必 然要 求 空 调 系 统 的 机 电一 体 化 设 计 和 由机 电一体化专业公司承包工程的方式 ，
一
二 ．空调系统设计机 电一体化的
历史
２ ０ 世纪 ７ ０年代以前 ，我国机械工厂 设 计基 本上 以通 风为 主 ，空 调 系统较 少
随着 电控手 段 的 日益进 步 ，市场对 机 电产品 的电气 自动化程度要求 的 日益提
后 ，专 业 公司 将有 关布 线资 料提 交 电 气 设 计 人 员编制 出文 件 、 图纸 ，作 为工程 设 计 的文件 提 交业 主 。
高 ，中央 空 调装 备是 建筑 配 套设 施 中的
重要机 电产 品 ，用户对空调 系统 的 自控要 求越来越高 ， 因此在项 目设计阶段 ， 空调 、
一
般 由空调 专业设计 人 员提 出具 体要 求 ， 由仪表 自动化专业 的电气 工程 师用各种单
独 装 置 ，如 传 感 器 、变 送 器 、调 节 器 、 伺 服放 大 器 、执行 器等 组合 起 来实现 功 能 要求 ，因此 设备 繁杂 ，工作 量大 ，往
往 系统 性能难 以保证 。 ９ ０ 年代中一 些厂 家生产 出一些 初步适 应机 电一体化的设备 ，如数据采集 、组合
为此我院国际所初步做 了一些 尝试 ，以尽 量适应工程建设的需求 。具 体做法如下 ： ｌ ｌ 在理解的基础上由空调专业设计人 员根 据 国家标 准 图集 空 调 系统 控 制 》 （ ０Ｚ ｘ２ ０ｌ —１ ） ，提 出空调 系统 自动控 制 的具 体 要求 ，并与 电气 设计 人 员共 同研
四．Ｖ Ｒ Ｖ系统的机电一体化
随 着 科技 的 高速 发展 ，近年 很 多生
产厂 家能提供空 调系统机 电一体 化产品 ， 电 气设 计人 员仅 进行 电源 设计 ，如大 金 公司的 ＶＲＶ空调 系统 。ＶＲ Ｖ空调系统 由
一
电气和 自控设计人 员的配合显得更加重要 。 实践说 明，按照机电一体化的思路进行空
序号 系统
１ 风机盘管加新风系统
冷源 热灏 谨吼系统 空气处理机组
涉 及。
台室外 机和 数 台室 内机 组成 ，多台 不 同种 类 的 室 内机 由一个 冷 媒 管路 连 接 ，
每一 台室内机 可根据 房间内的要求进行独 立 的制 冷 或制 热运 转 。室 内机 可 以根据 需 求增 减数 量 ，并 可进 行 独立 控制 。 室 外机 的 压缩机 配备变 频控 制 器 ，可 根据 制冷 或制热 的负荷状况 改变转动 的速 度 ，
究 ，最后 确 定 系统 所 需 的方 案 。 ２ 电气设计人 员根据具 体系统要 求 ， 编制 出专业 公 司能理 解 的文 件 、 图纸 其 中考 虑 了企业 内 自动 化 网络 的方 式 的设 置 ，作 为 专 业 公 司承 包 工 程 的技 术 依 据 。 ３专业公司根据设计文件的要求 ，
仪表控制装置等 ，在一些简单 的空调系统 中得以应用 ，但 装备相对落后 ，占地面积 及体 积相 对 较大 ，其 可靠 性较 差 。 ９ ０年 代以后 ，世界上 很多 自动化专 业 公司 已经 在我 国 国内 开展 相 关 业 务 ， 如 美国霍尼 韦尔公司 、美国 Ｊ ｏ ｈ ｎ ｓ ｏ ｎ公 司 、德 国 西 门 子 公 司 等 ， 它们 的 特 点
瞬 间容量 调 整 ，保证 在高 效率 工 况下运 行 。ＶＲＶ 系统可 自配其同品牌 自控产 品 智能 触摸 式控 制 器 ，在机 电一体 化
一
８ ０年代 以后 ，随 着空调 系统在大 量 工业 与 民用建 筑 中普 及 ，对 空调 系统 自 控 技 术提 出广 泛要 求 。早 期的 空 调 自控