大型中央空调系统中，空气处理子系统的能耗约占整个空调系统能耗的35％左右，其定工作点控制方式造成系统长期运行在大流量小温差的工作状态，系统能效比低，能源浪费严重。所以研究空气处理系统的在线优化，使系统在全负荷范围内以最佳工作点运行，对降低空调系统的能量消耗具有重大意义。本文针对中央空调空气处理系统的工艺过程和各环节的能耗特性，研究了关键设备的建模方法。以传热和能量守恒原理为依据，利用机理建模方法建立了冷却盘管的数学模型；并结合系统实际运行数据，利用多项式逼近法建立了空气处理系统中耗能设备风扇和水泵的静态模型。根据实际中央空调系统的运行特点，本文提出了空气处理系统的优化目标和约束条件。对于所建立的多变量、非线性、包含等式约束和不等式约束的空气处理系统最优化问题，应用序列二次规划法进行优化。其中为了增强序列二次规划法的数值稳定性和收敛性，采用变尺度法构造和改进序列二次规划法的海赛矩阵。通过运用此优化算法在线优化中央空调空气处理系统，得到送风温度、送风量等最优工作点，使系统总能高效地运行。为了验证此方法的有效性，通过仿真对比分析了系统变负荷、变供水温度及变供水压力等各种情况下的定工作点能量消耗值与最优工作点能量消耗值，结果表明优化工作点的方法能够有效地降低系统的能耗。为了实现空气处理系统在线优化的工程化应用，利用Visual C++初步设计了空气处理系统的优化软件包，完成了设备数据维护功能，可实现设备参数、工程约束条件等内容的人机交互，能够快速准确地对系统数据进行更改与修正。