飞机在航前、航后及停靠阶段,由于机载APU消耗的能源过多,2012年民航局正式启动民航行业机场使用桥载设备代替飞机APU的推广工作。但是在推广节能方法的过程中,反映出一些问题,主要是采用桥载空调设备致使飞机客舱的热舒适度差和满足热舒适性前提下的能耗最优问题,其根源在于不能正确评估客舱系统的逐时能耗,从而导致对桥载空调的控制不理想。针对客舱能耗的需求问题,文中构建了客舱的能耗体系,分析了每个因素对客舱能耗的影响。对各个模块进行建模,主要包括客舱外气象参数模型、围护结构热平衡模型、客舱内空气热平衡模型。其中客舱外气象参数模型又包括了室外逐时温度子模型、太阳辐射子模型和客舱外综合温度子模型,得出的模型计算结果可以为客舱能耗的计算提供前提。客舱围护结构热平衡模型包括了外壁面热平衡子模型、壁体传热模型和内壁面热平衡子模型,采用反应系数法对客舱壁体传热进行计算。通过对热平衡方程组的计算,可以得到客舱内壁面温度与能耗的变化。分析了客舱在不同设定温度的情况下,能耗的变化趋势,并结合表征人体热反应的评价指标(Predicted Mean Vote,PMV)确定了最合适的客舱温度范围,为桥载空调温度的控制提供理论基础。文中分析了桥载空调系统的工作原理,并建立了加热器、冷凝器、控制对象等的数学模型,但在运行过程中,要使用合适的控制器才能保证系统的稳定性。由于桥载空调所处环境复杂多变,单纯使用传统PID控制器不能达到满意的控制效果。单神经元PID控制器结合了神经网络与PID,具有二者的优点,可以实现参数的自整定,在满足控制要求的基础上,系统响应的快速性与稳定性也较好。