暖通空调系统与人们的生产和生活密不可分，一方面暖通空调系统给人们提供了舒适的工作和生活环境，另一方面保障了对建筑环境有特殊需求的生产工艺的正常运行，与此同时也带来了巨大的能源消耗，加剧了能源紧张形式。降低暖通空调系统尤其是建筑环境冷热源系统能耗、提高系统运行管理水平是大势所趋，解决这一问题的关键是系统自动控制技术，而随着暖通空调系统新技术、新能源技术、可再生能源利用技术的发展，为满足社会发展和科技进步的需求，冷热源系统形式在朝着多元化、大型化和复杂化的方向发展，这就对控制系统提出了更高的要求。在控制系统实施的常规方式下，需要自控专业人员、暖通空调专业人员、施工人员及控制设备生产厂家密切配合，而且实施的过程繁杂、制约因素众多且难以有效地全程监管，另外自控系统难以开放的体系架构，导致运行维护复杂且需由专业人员完成。这些因素都使得自控系统难以很好适应建筑环境冷热源系统的需求，无法保证自控系统的实施效果，也就不可能使节能效益最大化。论文研究开发了一种基于自组态技术的建筑环境冷热源通用控制系统，这种控制系统的典型特征就是“自组态”、“通用性”和“全开放”。“自组态”技术不同于常规控制系统的组态技术，借助该技术暖通空调的相关技术人员可以在无需借助任何专业工具（如控制软件开发平台、仿真器、编程器等），无需编写一行程序代码，就可以轻而易举构建冷热源的自控系统；“通用性”则使这种体系架构几乎适应任意的冷热源系统，其控制算法和控制策略是通用的，控制器及其配套控制软件是通用的，甚至控制柜也是通用的；“全开放”通用控制系统相对于常规控制系统而言，是一种基于参数化的体系，而所有参数均可以任意设置修改。论文研究从建立冷热源系统通用物理模型开始，深入研究了自由度理论在冷热源系统中的应用，建立了通用控制系统特有的控制组件数据模型，对冷热源系统的控制算法和控制策略做了详细探讨，在此基础上开发了基于Cortex M3内核32位的控制器主板和I/O数据扩展板，以及相应的控制软件。研究的主要内容包括：（1）从构建冷热源系统简单物理模型三要素开始，课题研究引入了表达设备间连接关系和设备是否存在的“连接关系虚拟转换开关”和“存在关系虚拟转换开关”，借助这两个虚拟转换开关和要素数量构建了冷热源“标准子系统物理模型”，而标准子系统物理模型的组合最终确立了冷热源通用物理模型，课题对此模型进行了检验；（2）论文将自由度理论引入建筑环境冷热源的控制系统中，详细讨论了自由度对于冷热源系统控制回路通用构建方法的重要性，明确了冷热源通用物理模型中任意子系统的自由度为2，并详细研究了控制回路控制变量与操作变量的确定，自由度理论的研究为通用控制系统的研究奠定了坚实的理论基础；（3）“自组态技术”是冷热源通用控制系统的核心技术，而“控制组件”则是该技术实现的关键。将工艺设备及控制元件的工艺属性、控制属性及方法封装在一起的数据模型就是控制组件对象，控制组件使得工艺设备在具备增加了控制属性而控制元件增加了工艺属性，在通用控制系统中它们就是构建通用控制系统的“积木”，自组态就是设置这些控制组件的属性和方法，单独的控制组件可以编组，编组的控制组件组合成系统级别的组件。控制组件将冷热源工艺系统与自控系统完美融合，构建出完美的控制系统。论文对冷热源系统的各种组件数据结构都做了详细的说明。（4）控制算法和控制策略对于控制系统实施效果有着决定性的作用。针对冷热源系统的多变量、非线性、大时滞、大容量的特点，研究了适合冷热源系统的通用控制算法；经过深入研究，提出适合冷热源系统的通用控制策略，包括系统启动策略、停机策略、回路连续控制策略、加减机策略、水泵防过载策略等，这些控制策略是通用控制系统重要的组成部分。（5）为实现建筑环境冷热源通用控制系统，专门开发了基于32位CPU的核心控制器、I/O数据扩展板及配套的控制软件，控制器功能强大、性能可靠、组网能力强，这是实现冷热源控制系统的基础。（6）以实际的空调冷热源工程为例，详细描述了控制系统实施的全过程，也是用控制系统研究的相关理论和技术的验证。