传统的压缩式制冷机组往往按照标准的设计工况定频运行，然而当环境温度、热负荷需求等实际运行工况发生变化时，定频运行的制冷机组就很难达到制冷效率的最优值；同时，定频运行的制冷机组为实现设定温度的控制所采用的启停控制往往会引起被控温度在一定范围内波动，不能满足人们的舒适性需求。因此，在满足制冷需求的前提下对压缩式制冷机组进行变频调速控制，提高系统的运行效率，不仅可以实现节能减排，又能提高室内环境的舒适性，具有广泛的现实意义。
　　本文针对压缩式制冷机组强耦合、大时滞和非线性等特点，在分析现有压缩式制冷机组变频控制策略的基础上，利用模糊控制的理论提出了一种基于制冷量预测的压缩式制冷机组的变频控制策略。该控制策略首先采用混合建模的方法建立压缩式制冷机组系统的静态混合模型，以此获取模糊控制所需要的系统在各工况下运行时模糊规则，并以此建立压缩式制冷系统运行工况与制冷量之间的模糊关系；然后，利用已有的室内热负荷模型获取室内的实时热负荷；最后，当室内温度达到设定范围时，利用所建立的模糊关系以及模糊推理的方法获得该工况下压缩机运行频率，使系统的制冷量与室内热负荷达到平衡，进而实现室内温度的控制。
　　本文主要包含以下研究内容：
　　1）利用混合建模的方法建立压缩式制冷机组的静态混合模型。在整体系统模型建立中，本文主要利用混合建模的方法提出了压缩机出口温度、能耗以及流经压缩机的制冷剂流量模型。这些模型均是在多变压缩过程的假设前提下，从能量守恒和质量守恒两大定律出发，结合热力学的相关理论通过推理获得；然后通过把模型中一些常量参数和一些随工况变化不大的变量集总为一些待辨识的未知参数，获得模型的简化形式；最后采用社会粒子群的优化算法，以各变量的实际值与预测值差的平方和最小值为目标函数，利用实验数据获得模型的未知参数。利用所建立的压缩机静态混合模型，结合已有蒸发器、冷凝器、电子膨胀阀的静态模型建立整个压缩式制冷机组系统模型，通过仿真实验获得工况与制冷量之间数据量的关系，以此建立模糊推理所需的各条模糊规则。
　　2）对已有的单位空调负荷等效热参数模型一阶微分方程进行改进，已有的等效热参数模型以房间温度作为输出值，本文在此基础上对其一阶微分方程进行变形得到以房间热负荷输出值的室内环境热负荷模型。以数据拟合的方法对所改进模型的未知参数进行辨识，模型参数确定之后以模型的预测值与实验实际值的平均相对误差验证模型的精度，通过验证得出热负荷预测模型的平均相对误差值为4.37%。
　　3）利用模糊控制理论提出了基于制冷量预测的压缩式制冷系统变频控制策略。当制冷系统启动并使室内环境温度降到设定范围之内时，该控制策略启动，通过变频控制使系统的制冷量与室内热负荷实现平衡，进而实现温度的控制。该策略利用系统混合模型的仿真数据形成的模糊规则建立系统工况与制冷量之间模糊关系，再结合实时工况推理获得使系统制冷量与室内热负荷平衡的压缩机频率，最后通过调节压缩机频率实现对室内温度的控制。（注：控制器已设计完成，因疫情的原因，控制器控制效果的实验验证需等疫情结束后，做完实验再追加。）
　　本文提出的变频控制策略不依赖于系统的动态模型，利用系统的稳态特性建立系统的模糊关系，有效地解决了因压缩式制冷系统动态建模困难而影响控制策略推广应用的难题。