中央空调已成为建筑体系内的能耗大户,有数据表明,中央空调与整个建筑的能耗比已达到40%～70%。因此中央空调系统的节能改造已成为当今社会所必须面对的一个问题。传统的负荷估算法是中央空调系统设计普遍采用的方法,通常按照最大负荷的需求进行设计,而且系统流量并不能调节,致使中央空调系统能耗居高不下,造成不必要的能源浪费。针对中央空调系统的高能耗问题,论文分别从中央空调系统的组成和原理两个方面,分析了中央空调系统的能耗组成,论证了系统采用变流量运行的可行性和优势,并对变频改造的技术原理和节能控制方法进行了分析和比较。论文分别从冷冻水系统,风机盘管系统,冷却水系统和冷却塔风机系统特点出发,提出了合理的节能改造方案。论文分别从中央空调主控板和线控板两方面着手,详述了节能控制系统的硬件实现方案以及控制系统的原理图和接线图的设计,构建了基于嵌入式微控制器STM32的中央空调节能控制系统,对各个系统采用了变频调速实现变流量节能控制。论文采用总分的手法详细描述了控制系统软件的设计。其中包括模块控制板程序和手操器控制程序。模块机程序主要实现信号采集,逻辑控制和节能控制策略;手操器控制程序主要完成人机交互,并完成各个模块机的协调工作等功能。模块机和手操器之间通过基于Modbus协议的RS485总线进行通信。针对中央空调水系统大滞后的特性和非线性,论文将预测控制与人工神经网络结合起来实现对中央空调的节能控制。分别从预测模型、反馈校正和滚动优化三个方面详述了神经网络预测控制器的设计过程。并在Matlab上对该算法进行仿真验证,通过和传统的PID控制对比,得到了良好的控制效果和动态特性。最后给出了该算法在微控制器上实现的方法和步骤。