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龙图腾网获悉大连理工大学;大连海天兴业科技有限公司申请的专利一种基于FPGA实现的安全控制的空调控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120135232B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510631606.3，技术领域涉及：B61D27/00；该发明授权一种基于FPGA实现的安全控制的空调控制系统是由刘全利;聂文旭;姜新华设计研发完成，并于2025-05-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于FPGA实现的安全控制的空调控制系统在说明书摘要公布了：本发明创造涉及智能服务与数据处理领域，具体涉及一种基于FPGA实现的安全控制的空调控制系统，包括主卡模块、IO卡模块、安全逻辑控制模块、传感器模块和执行器模块，主卡模块通过传感器采集车厢内部参数，基于计算和分析调整空调设备的运行策略；IO卡模块在主卡故障时承担安全模式下的控制任务；安全逻辑控制模块确保空调系统在安全模式下依然能够维持基本功能；传感器模块通过感知环境的变化，将信号进行转换和传输；执行器模块将控制系统输出的指令转化为对空调设备的物理控制。本发明有益效果：解决了传统空调系统在安全控制、能效优化、安全性、故障诊断方面的不足，提升了空调的智能化程度和用户体验。

本发明授权一种基于FPGA实现的安全控制的空调控制系统在权利要求书中公布了：1.一种基于FPGA实现的安全控制的空调控制系统，包括主卡模块、IO卡模块、安全逻辑控制模块、传感器模块和执行器模块，主卡模块通过传感器采集车厢内部的温度、湿度、压力、流量参数，基于计算和分析以确定空调系统的运行模式，调整空调设备的运行策略；IO卡模块在主卡故障时承担安全模式下的控制任务，能够快速响应输入变化；安全逻辑控制模块确保空调系统在安全模式下依然能够维持基本功能；传感器模块通过感知环境的变化，将相关信息转化为电信号，再通过模拟或数字信号的方式输出至控制系统；执行器模块将控制系统输出的指令转化为对空调设备的物理控制；主卡模块通过传感器采集车厢内部的温度、湿度、压力、流量参数，基于计算和分析以确定空调系统的运行模式，根据列车的加速、减速、停站运行状态，调整空调设备的运行策略，确保乘客舒适性，同时提高能源利用效率，主卡模块与列车控制管理系统进行通信，接收来自列车整体控制系统的指令，根据指令调整空调的运行模式，主卡模块管理所有空调相关的逻辑控制，包括风机的启停和调速、压缩机的运行模式切换、冷凝器和蒸发器的状态管理，通过计算机算法判断何时启动以及关闭电磁阀，控制冷媒流动，以实现控制决策；主卡模块制定空调系统的控制策略并实现控制决策，包括温控算法、安全控制算法，对于温控算法，设定空调系统的目标温度为，实际室内温度为，外部环境温度为，空调系统的控制目标是根据和之间的温差来调整空调的冷却和加热能力： ，其中为空气质量流量，为空气的比热容，为空调系统的冷却功率，为空调系统的加热功率，为环境热负荷，为实际室内温度变化率，为实现精确的温度调节，空调系统通过监测室内温度和设定温度，之间的误差来进行反馈控制，温度误差定义为： 温度误差会直接影响空调的控制策略，在不同的误差范围内，空调的冷却或加热能力将进行动态调整,为了平滑过渡并避免过度调节，误差的调整采用动态加权机制： 其中：ut为控制信号，、是动态权重系数，表示温度误差和误差变化速率对控制信号的影响，为变化速率进一步地，有： 其中，，为初始权重系数，，，，为调节参数，控制权重系数的动态响应强度，当温度误差大时，系统会增大的值，使得控制信号对误差的响应更为敏感；而当温度变化快时，增大可以增强对误差变化速率的调整，避免过度响应，为了确保温控系统的稳定性，引入了系统的稳定性条件，系统的温度动态方程为： 其中，为外部环境扰动，为风速、为湿度，根据李雅普诺夫稳定性理论，若系统满足，则系统的温度误差将趋于零，保证温度控制的稳定性。

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