vav变风量空调控制

1、 河北建筑工程学院VAV空调自动控制及节能技术方案 提纲 院 系：电气工程学院 专 业：建筑电气与智能化 姓 名：吴亚楠 指导教师：杨晓晴 职 称：教授 目录1、Vav系统介绍2、VAV系统发展现状3、Vav系统的优点与缺点4、优点的发展展望5、缺点的技术改造（控制策略）6、Vav的中国工程案例分析1、 VAV系统介绍空调系统的目的是为了给室内人员创造舒适的室内环境。变风量（Variable Air Volume，简称VAV）空调系统是根据空调房间负荷的变化及室内参数要求的改变自动调节送入室内的风量，以满足房间内人员舒适性要求或其他工艺要求。通常而言，系统的设计是以满负荷为基准的，因而在运行中

2、大多数情况是偏离设计工况的。近几年来，变风量空调受到了重视，越来越多的建筑选择使用该空调形式，其中很重要的原因在于变风量系统与传统的空调形式(定风量系统)相比较节能的效果是很明显的。变风量空调系统是在70年代能源危机后受到重视的。变风量空调系统作为一类具有节能优势的空调系统也成为了暖通空调系统中关注和研究的热点。全空气空调系统一般可分为定风量和变风量控制方式，定风量等一般的空调系统往往都按系统最大运行工况进行设计，但是空调系统在相当长的工况下都是处于部分负荷状态，一般都不会超过总运行时间的 5% ，达到系统最大负荷状态的工况很少。当房间负荷下降时，为了维持室温不变，定风量空调系统一般采用末端再

3、热的方式来增加送风温度才能维持室内所需的温度要求，这种冷热抵消的处理过程是一种不合理的能源浪费。而 VAV 空调系统是改变系统送风量来满足负荷要求的空调系统，在大多数工况下实际的送风量都远远小于系统最大送风量，从而降低了风机转速，实现降低能耗的目标。与定风量空调系统相比，变风量空调系统能够降低暖通能耗 30%70%3-4。2、VAV系统发展现状2.1现状变风量空调系统于上世纪60年代出现于美国，具有舒适性好、节能等优点、但是它最初出现的时候没有迅速得到广泛应用。那时定风量空调系统、末端再热和双风道系统在空调系统领域占主导地位，到了70年代出现的石油匮乏所引发的能源危机才让人们认识到了节能的重要

4、性和紧迫性，变风量空调系统才在欧美等发达国家得到了广泛应用，一般应用于图书馆、学校、写字楼、酒店及商场等大型建筑场所6-7。如今，变风量空调系统已在国际空调系统市场中拥有了很高的市场占有率，发达国家中大约 80% 的高层建筑已经使用了变风量空调系统，与之配套的系统设计和控制方法也都已经取得了很大的进步。变风量空调系统在初始阶段大都采用高速送风系统，但高速送风使系统风机能耗和系统运行噪音也相应的变大。随着压力无关型控制末端逐渐代替压力相关型控制末端和数字控制器的改进，变风量空调在低速送风系统中的应用越来越普遍。在日本，采用低速送风系统的变风量空调也取得了许多的改进，传统皮托管流量传感器在低速送风

5、时难以感应风速，所以在低速送风系统的前端设备中出现了超声波流量传感器和电磁式流量传感器等8。不仅达到了节能的效果，而且减小了风道噪声。系统的改进也使得日本自 90 年代以来，不管是新建的还是旧空调系统的改造，都逐步地采用了VAV空调系统。VAV空调系统于九十年代末进入内地并渐渐得到了应用，然而因为VAV 空调系统投资费用高、末端设备比较复杂、系统整体性控制要求较高，使得其应用受到了一定的限制。目前我国大陆的变风量空调系统还是在推广阶段，国外著名变风量空调公司在国内没有取得显著业绩并不是因为VAV空调系统的缺陷问题，而是由于设计、调试、维护方面等因素而导致的。但随着建筑智能化和空调系统舒适节能性

6、要求的提高VAV空调系统在此方面显现出的优越性和节能性，决定了未来变风量空调系统的推广有着美好的前景9-10。变风量空调系统的控制涉及暖通空调、控制理论与计算机等多个学科的知识，设计和应用都相对比较复杂，但随着其逐步的应用，它的控制研究也越来越受到学者的关注。国外针对变风量空调系统控制的研究工作起步比较早，从1980年开始美国就有很多关于变风量空调控制方面的研究，最开始主要集中在系统设计、稳定性与传统控制器研究。国外的一些像西门子、霍尼韦尔和江森自控等跨国企业也很早就成立了变风量空调相关的研究部门。变风量空调的控制也从定静压定温度控制转变为定静压变温度控制，之后又出现了变静压变温度控制法，一些

7、先进控制理论也逐渐的应用到了变风量空调系统研究控制中。目前国内变风量空调系统的控制理论研究成果相对于其他领域较少，而且大多停留在理论与仿真阶段。国内研究变风量空调系统控制方面的主要有西安建筑科技大学、上海交通大学和哈尔滨工业大学等院校，主要侧重于计算机控制在变风量空调系统中的仿真控制和总风量控制的研究。国内在变风量控制的研究方面偏向于控制理论，而与空调系统本身的机理联系不深，所以在应用中往往难以实现，这就要求在空调设计之初，不仅需要很好的设计思想和先进的控制方法而且还需要深入研究变风量空调系统的实际工作机理，这是今后开展 VAV 空调系统控制理论研究之前应该解决的问题。 总之，对于变风量空调系

8、统的控制，现在已经有许多智能控制算法得到研究与应用，但这些研究许多只是针对变风量空调的某一环节进行的。当系统整体投入运行时，这些方法未必能起到良好的效果，反而会使其控制过程变得复杂，所以许多取得良好仿真效果的控制策略在实际系统中效果不明显甚至难以应用，但是这些研究成果对变风量空调系统的整个发展与研究具有推进作用的。2.2背景意义能源问题是全世界普遍关注的重点问题，日常生产生活中的能源消耗主要有三个方面：建筑能耗、交通运输和工业生产。随着社会进步和经济的快速发展，人们对建筑环境的舒适性、节能性有了更高的要求，所以建筑能源消耗占能耗总量的比重越来越大。据相关资料显示，当今社会建筑能耗已经占社会中所

9、有能耗30% 以上的比例。住房和城乡建设部副部长仇保兴 2005 年就指出：推进建筑节能，发展绿色建筑是实施中国能源战略的关键环节，大力发展绿色建筑，推进建筑节能，对于解决能源问题，改善环境有着重要意义1。在我国，建筑节能工程也是国家十大重点节能工程中重要的一项，能够很大程度上节约会能源。 建筑环境领域普遍认为现代建筑是一个温湿度都应该适应人体舒适度要求并且空气清新的环境，整个建筑环境是由室内空气品质、热湿环境、光环境和声环境组成的2。空调是一种能对建筑环境内部的室温、湿度、气流等进行控制，从而满足舒适性等指标的系统。空调系统能够极大改善人们的生活和工作环境，提高人们的生活质量，人们对空调系统

10、的依赖性也越来越高，暖通空调的能耗也已经占建筑总能耗的 60%70% ，而且随着社会发展和全球变暖等问题，暖通空调系统能耗比重可能会越来越高。因此，在国家倡导节能减排的大环境下，暖通空调系统的优化控制不仅可以提高室内环境的舒适性，而且可以极大降低能耗比例，而变风量空调系统作为一类具有节能优势的空调系统也成为了暖通空调系统中关注和研究的热点。3、 Vav系统的优点与缺点3.1优点 VAV 空调系统是改变系统送风量来满足负荷要求的空调系统，在大多数工况下实际的送风量都远远小于系统最大送风量，从而降低了风机转速，实现降低能耗。维持室内环境的舒适性。3.2缺点 随着变风量空调系统的应用，人们也发现了其

11、控制性能的一些缺点：非线性、动态性、大时滞，例如在控制室内温湿度精度方面不如定风量空调系统，各回路之间耦合作用比较明显。变风量空调系统的运行也直接决定于控制系统，所以需要设计满意的控制算法并选择正确的控制参数才能发挥其控制效果。暖通空调系统具有系统环节多、各参数强耦合等特征，目前变风量空调系统的控制普遍采用传统 PID 控制方法，然而PID控制是基于精确数学模型的结构化定量控制，对于vav控制系统的非线性及不确定，难以达到满意的控制效果。4、优点的发展展望 随着计算机技术的发展，更多的新技术被发现并应用给vav空调的控制带来了无限的曙光。尤其是计算机仿真技术、面向对象的计算机语言发展、以及人工

12、智能中的神经网络系统和利用神经网络系统的计算机，将人类带到了一个更加智能的社会。这些先进的技术使vav空调系统的自动控制迈上了一个新台阶。5、 缺点的技术改造（控制策略） 变风量系统运行缺点集中表现在空调的控制测路上。完善的控制策略需要合适的参数以及精确的模型，围绕变风量空调控制系统展开的研究主要集中在如下几个方面： 变风量空调系统的动态建模对系统进行建模是实现控制的前提，许多时候被控对象能否成功控制主要取决于对象的动态和静态特性分析和认识是否精确。变风量空调系统模型包括各个环节的动态模型和回路之间的耦合模型，模型与实际工况的不匹配在很大程度上阻碍了 VAV 空调系统控制的研究工作，因此对变风

13、量空调系统的运行特性进行具体分析，并在此基础上建立合适的空调系统模型是非常重要的。目前，许多关于变风量空调系统空调室温控制的研究理论都是把空调房间当做带延迟环节的一阶或二阶惯性环节，而这样的被控对象往往不能反映系统的内在机理，并且是不能应用到实际控制中去的。变风量空调系统的解耦控制等问题也依赖于系统各耦合回路的模型，由于周围环境的不确定性，获得其精确的数学模型是很困难的。关于 VAV 模型研究，中国科学技术大学的余宝光等人于 1997 年提出了冰蓄冷空调中VAV 模型研究，并为冰蓄冷空调建立了 VAV 模型；香港理工大学陈武等人研究了变风量空调系统动态建模和送风机控制问题，并用PI控制方法对送

14、风机进行了控制；Li等人建立了单管VAV系统的动态模型，并验证了三种算法进行控制的能耗效果；Mei等人通过建立 VAV 的风机与末端装置模型，在HVACSIM上进行了仿真验证了其适用性。 变风量空调末端控制方法末端控制主要是温度和湿度的控制，末端控制器的控制精度与稳定性研究是变风量空调系统中研究的关键。由于房间温度控制具有非线性、滞后及不确定性等特点，末端控制方法的很多研究更多的是集中在运用比 PID 控制更优的先进控制方法，包括神经网络、模糊控制、预测控制等控制理论的研究和应用。陈开作等人建立了压力无关型末端装置设备模型并验证了其稳定性能；西安建筑科技大学的李琳琳采用模糊控制与 PID 复合

15、控制的方法对变风量空调系统 DDC 控制进行研究，取得了良好的效果；马少华等人通过改进粒子群算法设计优化 PID 的方法设计控制器，并应用于 VAV 末端控制中也获得了良好的控制效果。 变风量空调系统解耦控制策略变风量空调系统属于多输入多输出的控制系统，由于各环节之间存在着一定耦合的关系，某一回路的参数发生变化，另外的回路也会或多或少的受到影响，从而对控制区域的舒适性造成了一定影响。对具有多个耦合回路的变风量空调系统来说，需要运用合理的解耦控制方法，包括对各环节的解耦、协调运行等方面。目前对机组侧和末端控制回路之间进行解耦控制的方法有经典解耦控制、内模控制解耦、神经网络解耦，模糊神经网络解耦等

16、方法。上海交通大学的王军等人针对一个四输入四输出变风量空调系统采用前馈补偿法进行了解耦控制，解除了各个回路的耦合效应；重庆大学马岩等人采用了内模控制系统对变风量空调系统中的耦合现象设计了解耦控制器并实现了很好的解耦效果。 变风量空调系统故障检测与诊断 故障检测与诊断 (Fault Detection and Diagnosis, FDD) 是为保障系统的稳定运行而兴起的研究领域，它根据系统运行状态，查出导致系统出现某种故的原因，并且判断非优状态出现的位置，以及预测不良现象恶化可能的发展方向并确定相应的控制方案。空调系统中的故障包括空气质量差、风量不足或过大、噪声过大等问题。由于实际工程中变风量

17、空调系统变化大，且系统部件、种类繁多，运行过程中容易出现这些故障，故障的出现会大大的削减系统的优势，而这些故障又难以通过经典控制理论来分析故障的机理，因此变风量空调系统的故障检测与诊断引入了人工神经网络、专家系统、模糊控制等先进控制方法。现在变风量空调领域中的故障诊断应用许多只是针对系统的某一部分而非整个系统，难以对整个系统进行协调诊断。杜志敏等人针对变风量空调系统中的温度、压力和流量传感器提出通过主成分分析和联合角度法在线对传感器故障进行了较准确的判断；同济大学张鹏等人基于系统辨识采用 ARX 模型对变风量系统进行故障诊断，并把ARX 模型用于子系统的检测诊断中。 6、VAV的中国工程案例分

18、析摘要虽然变风量空调系统能够很大程度上降低空调运行能耗，但定风量空调系统的控制相对简单，所以控制过程相对复杂的变风量空调系统在中国的推广与应用比较缓慢。随着变风量空调系统的应用，人们也发现了其控制性能的一些缺点，例如在控制室内温湿度精度方面不如定风量空调系统，各回路之间耦合作用比较明显。变风量空调系统的运行也直接决定于控制系统，所以需要设计满意的控制算法并选择正确的控制参数才能发挥其控制效果。目前变风量空调系统的控制普遍采用传统 PID 控制方法，然而，PID 控制是基于精确数学模型的结构化定量控制，对于非线性、不确定、时滞的控制过程，难以达到满意的控制效果。智能控制理论可以解决许多经典控制理

19、论不能解决的问题，随着智能控制理论的发展，国内外许多学者也逐渐将各种先进控制算法应用到空调系统的控制器设计中以提高变风量空调系统的控制品质，并取得了良好的控制效果5。深入研究变风量空调系统的先进控制技术、设计适应工程需求的空调控制系统有重要的意义。 于是，为了在负荷不断变化的情况下保持舒适的室内环境，适合稳定的控制系统及良好的控制策略就显得很重要了。同样，通过准确地控制室内参数(温度、压力、相对湿度等)也能起到节约能耗的作用。空调系统的效率取决于系统形式和控制策略，如控制参数的设定、控制顺序及控制器的调试方式等变风量空调系统由于节能和舒适性越来越受到设计者的关注，但系统运行的控制方式困扰其发展

20、。传统的线性控制方式只能在设计工况点附近保证系统运行的有效性，在参数偏离设计点的范围内往往会导致控制性能的恶化。变风量系统运行时所表现出的非线性、变化范围大以及不确定性，也不利于线性控制器的工作。另外由于系统运行的动态性和强时变性，通常很难精确建立其动态模型。神经网络技术，由于其分步并行处理信息的能力以及动态学习自我完善的功能，使得其能够适合变风量空调系统的控制要求。本文的研究工作主要包括以下内容t1通过实验研究实际PID控制器在变风量空调系统中的控制特点，分析各个控制回路的运行情况及相互间的影响，就实验结果分析该种控制方式的效果，提出改进措施；2使用动态网络模型构建神经网络控制器的，结合实验

21、数据分析网络结构及其内部参数对工作性能的影响，文中的性能计算结果表明ELMAN是一种较优的动态网络模型结构；3使用神经网络直接逆控制器以及与PID相结合的复合控制器，结合数据分析其控制效果，仿真结果表明在负荷不断变化的情况下，该控制器仍能在较大变化范围内有效地跟踪输入信号；4利用Simulink软件建立空调送风系统模型，以验证神经网络控制器在空调系统中运用的广泛性和控制的有效性。将神经网络控制器与传统的PID控制器分别作为模型的控制子系统，跟踪输入信号，控制系统的输出。通过仿真实验研究表明，神经网络控制器较PID控制器具有响应迅速、静差小、频率响应优等的特点，同时对于减小设备的运行损耗，延长使

22、用寿命方面也具有积极效果。关键词：变风量、神经网络、PID控制器、动态模型、仿真11引言。但另一方面，系统的控制是很困难的。随着计算机能耗管理和控制系统(EMCS)的普及，它和直接数字控制技术(DDC)的结合能够达到较复杂的上位机控制。目前，空调控制系统的研究主要包括节能控制、空调系统的动态性能、调试方式、各控制回路之间的相互影响以及控制系统的优化。许多学者围绕变风量控制系统的设计、动态性能和控制策略展开了研究。其中，模拟以及实验研究结果都表明，除了能耗较低的优点，该系统还具有温湿度控制精度高，能较好地满足室内环境品质要求的特点n1。但为了使系统达到预期的控制效果，系统还需要鲁棒控制策略口1。

23、变风量空调系统是在70年代能源危机后受到重视的。但在使用的初始阶段，和很多新技术的发展一样，碰到了许多问题，如设计不当、控制不善等导致许多运行问题，这给人们留下了负面的影响。但随着经验的积累和技术的进步，变风量系统的运用将会更加高效口1。为全面了解系统的特点，需要深入理解设备部件的理论、控制系统的设计标准和使用情况。变风量系统的本质是通过改变末端设备送风量来满足逐时变化的室内冷负荷或热负荷。在集中式空调运用中，一般通过变风量末端(VAV Box)来控制送风量的变化。该系统运行的优劣主要取决于设计者所选用的变风量末端的形式及控制方式。具体来讲，送风量的控制是通过变风量末端设备来实现的，室内温度控

24、制器通过调节变风量末端设备中风阀的位置来改变送入室内的风量。运行良好的变风量系统能够准确地控制室内的温湿度，但如果设备不能按照设计意图运行的话，就很难达到要求的室内环境品质口1。这种情况下，系统的运行成本往往也会大大增加。因此，变风量系统的控制研究仍是空调领域一个重要的话题。至此，本节主要通过一些现状来阐明变风量系统在空调发展。本篇论文的研究重点主要分为三块：1)变风量空调系统及其设备的性能和特点；2)变风量控制方式的实验研究；3)控制方式的研究和比较认证。12变风量空调系统及其设备的动态性能大多数变风量空调系统是通过末端的风阀开度或风机转数变化来控制送入室内的风量。从控制的观点来讲，室内的温

25、度到达设定值需要一个缓慢的过程，这主要是由建筑维护结构的热惰性决定的。TMatsuba3等人通过简单地建立房间模型来研究房间空调。114工t-台月匕u。该房间假设为无冷风渗透的，空调形式是无经济器的变风量空调系统。数值系统模型是由带滞后的双线性反馈模型和一个参数稳定分析器构成。文中论述了保持系统稳定的参数变化范围，以及确定了控制参数的标准。但论文并没有分析实际系统的硬件设备，因此对实际工程的应用是不适合的。Maxwell嵋1等人对冷盘管的动态性能和控制方式进行了一系列理论和实验研究。他们通过实验台的实际运行数据建立了盘管的模型。通过分析还得出了PID控制器参数并在实验台上通过验证。但在研究中，

26、冷盘管被看作单一的孤立系统来研究，这在实际空调系统中是不现实的，因为空调系统的各个控制回路间往往是相互影响的。Mehta哺1对风机盘管空调系统控制动态性能做了研究。文章主要从建筑能耗和室内人员热舒适角度，使用比例积分控制器研究系统控制的效果。通过建立合理的系统模型来描述系统的调节范围、比例带、启停时间、盘管制冷量和部分负荷性能等参数之间的关系，并通过实验研究这些参数对建筑能耗和室内人员热舒适的影响效果进行了研究。这些研究对减少系统能耗的控制策略是十分有意义的。但不足的是，上述结果只对使用风机盘管的空调区域有借鉴作用，而对集中式空调的贡献不大。Virk盯1等人提出一种先进的预测控制技术来对房间温

27、度进行控制，并将这种技术与传统的控制的开关控制及PID控制进行了比较。基于某空调房间实验结果，文中对预测开关控制、传统开关控制效果进行了模拟，并与实验数据做了比较。13变风量空调系统的控制方式PID控制是历史最久，生命力最强的基本控制器方式。在化工等工业过程控制中，应用最广泛的仍然是基本的PID控制，因此合理设置PID参数保证控制回路的正常工作显得尤为重要陋1。传统的PID控制器的调试是一件耗时耗力的工作，往往PID参数常常是通过不断的试错得出来的，但调试工作仍须仔细，避免系统出现振荡。随着科学技术的发展，之后又出现了各种先进控制，以适应空调系统控制，大滞后、时变性和复杂性等特点，其中包括反馈

28、控制、自适应控制呻1、神经网络控制n引、模糊控制1等方法。QiangBin23等人通过在控制回路嵌入自调节器，动态调节PID参数，实验研究表明其能够高效地控制空调设备。Huang和Lamn33提出一种基于遗传算法的自适应学-j算法用来自动调节PID控制器，并将其运用于空调系统，取得了较好的效果。模拟结果表明，该算法具有自动调节控制参数的作用，减少系统的超调量和调整时间。研究中作者将优化的PI控制器应用于(具有非线性特点的)空调系统，结果表明遗传算法具有比传统的Ziegler-Nichols方法更好的调试效果。不过，文章的结果是基于仿真的，需要实验的后续验证其控制精度。Chert和Leen耵提出

29、了一种自适应鲁棒控制器，并在具有非线性和不确定特点的空调系统中进行研究。模拟结果揭示，在初始条件极大地偏离舒适区条件下，该控制器仍能保持良好的瞬态控制效果。相比之下，传统的PID控制器在应对系统的不确定性扰量时鲁棒性不强，自调节控制PID控制器仅对稳定的扰量有效。该篇论文的不足之处在于自适应鲁棒控制器仅在理论上证明了对空调系统能保证稳定运行，缺少实验对其进行验证。Seemn51使用最优化方法提出了一种模型识别自适应控制器(PRAC)，其能在闭环控制系统中自动调节PI控制器中的例系数和积分时间，并将这种调节方式成功地运用于实际的空调系统中。Wallenbergn叫提出一种自调节控制器，其能够通过

30、计算周期振荡的波形得到系统的离散传递函数。作者通过实验的验证了有时间滞后的反馈调节方式。控制器的输出是通过使用极点位置，利用系统的输入输出模型。文章指出，在一些调节PID参数的实验过程中，系统的稳定状态有时是很难达到的。在空调系统中各个控制回路之间往往是相互联系的，因此在设计自调节器时，很重要的一点是要注意选择调节回路的顺序，目的是使各控制回路之间的影响最小。这种控制器的缺点对其他的自适应调节器也是有借鉴作用的，手动调节PID控制器也是一样的。Farris和MacDonaldn71将自适应最优化方法(AOC)应用于空调控制领域。按照线性理论，在使用一间太阳能制冷和供热的单独区域内，他们将自适应

31、最优化方法应用于系统工作点。用一个简单的一阶线性模型描述该系统并用递推最小二乘法(RLS)确定模型参数。模型结果说明使用自适应最优化方法较传统控制方法能明显地节省能耗。MacArthur“引等人将自适应控制与闭环极点布置和滞后补偿方法相结合的控制策略应用于空调领域。在该模型中使用二阶传递函数，其中的未知参数的估计使用递推最小二乘法。模拟结果显示在过阻尼和欠阻尼的系统中均比PI和PID控制器有较好的控制效果。Curtissn刚第一次将神经网络方法应用于空调控制中。他用人工神经网络建立用于加热空气的盘管的模型，并用预测控制器与神经网络结合的前向神经网络控制该设备。模拟结果显示神经网络控制器较PID

32、控制器较优的控制性能。谭良才心们提出利用神经模糊技术控制有恒温恒湿要求的高大空间。在该文中作者将人工控制领域的两项技术一神经网络和模糊控制技术一相结合，并采用BP学习算法，首次在恒温恒湿空调系统中应用这项技术，并对其中的三个影响控制性能的比例因子采用单纯形法进行寻优。数字仿真结果表明，经过优化学习后，神经模糊控制器较常规的模糊控制器和PID控制器有更好的控制精度、稳定性和鲁棒性。安大伟乜等人对无新风的高精度空调系统(无人值守的生产车间使用的工艺性空调系统)采用神经元PID控制器控制车间内温度和湿度。研究结果表明，应用单神经元PID控制器的高精度空调系统，在周期变化的室外热扰以及存在有随机变化的

33、室内热扰环境中保持了响应快速、过渡平稳、无静差、无超调的优良性能。曹志峰乜21通过对某一建筑进行数学建模，利用神经网络的自学习功能，采用BP网络PID空调控制系统，并在此基础上对空调系统在MATLABSimulink环境下进行仿真，具有超调小、稳定快、无静差的特点。胡玉玲通过建立系统控制模型，将模糊神经网络控制应用于VAV空调系统控制，并在MATLABSimulink环境下模拟，并比较了传统的PID控制器与模糊神经网络控制器。模拟表明模糊神经网络控制器具有很强的鲁棒性和自适应能力，对于具有不确定性的VAV空调系统可以取得更优的动态性能。樊得玺嘶1通过MATLABSimulink软件建立了变风量

34、空调系统主要环节的数学模型，包括：房间、末端装置、送风系统、表冷器、加热器和加湿器等，并对各个环节进行了仿真测试，检测了模型的正确性。在建模过程中对部分环节进行了实验研究，确定了实验参数。仿真测试表明暖通空调系统具有大滞后、大惯性、慢时变等特点，且具有系统环节多、各参数强耦合等特征。该模型对于实现其全系统仿真以及系统节能具有较大的研究价值。14变风量空调系统控制的实验研究变风量系统控制的许多实验研究仅停留在理论分析上，在工程实际运用中会就碰到许多问题，研究实际运行系统的控制策略是十分重要的。在一个典型的单风道空调系统中，除了送(回)风机、末端设备、阀门及风道等设备外，还有五个反馈控制回路：室温

35、控制、送风静压控制、送风温度控制、送回风流量匹配控制及新排风量控制口利。因此控制实验研究主要是针对这些设备的回路控制进行的。141变风量系统的新风控制准确地控制送入室内的新风量是保证室内空气品质的重要因素。对于定风量系统，控制最小新风量是很简单的，因为风机的送风量是恒定的，所以只要保持新风进口处的风阀开度，就能很好地控制最小新风量。但用同样的控制方法来控制变风量系统问题就出现了，如何控制变风量系统的最小新风量是比较困难的问题。晋欣桥乜钉等人根据ASHRAE通风标准对新风的要求，针对混合送风系统分析了4种新风及其分配的控制方案，分别为：固定新风量控制、最大新风比控制、结合VAV末端再热的在线新风

36、比控制、结合VAV末端再热和送风温度优化的在线新风比控制。仿真结果标明对于多区域变风量系统，采用固定新风量的控制方案很难满足室内新风量变化的要求，采用最大新风比的控制可以满足ASHRAE标准要求，但会出现新风过量的问题。经过优化的后两种控制方案是值得推荐的。Atkinson啪1讨论了双风管变风量控制技术，指出为了达到最小新风量和室内房间的正压，将最小新风量与风机转速解耦控制是必要的。通过最小新风量及排风量的控制，也能达到节能的目的。各控制回路之间的相互影响也是复杂控制系统稳定性的困难问题。所以作者建议回风风机应与送风机联合控制以稳定送风量。Seem乜71等人提出一种变风量空调箱的控制方法。控制

37、目的是防止室外新风通过排风口倒流入室内。控制方法是将排风阀和回风阀联动控制，而新风阀保持全开状态。相比较传统的控制方法是将排风阀、回风阀、新风阀三者联动控制。通常控制回风阀的方式是保持送风量和排风量一个稳定的差值。这被称作为风量匹配。风阀的控制是关联的，比如，当新风阀和排风阀打开时，回风阀开始关闭。142风机和送风静压控制静压控制是为了使风管系统不会压力过大，不过最重要的是为了达到节能的目的。风机作为末端设备分配系统的流量，在商用建筑中属于能耗的大户。同样风机控制策略影响风机的能耗，因此风机控制的目的是为了保持空调房间应有的通风量和室内压力的同时，尽可能减少其能量消耗。这也是空调行业研究的一个重点。Williams瞳踟讨论了变风量系统的一些运行特性。他指出所有的系统设备，如风机、末端控制箱、控制设备都应集合起来以保持整个系统的运行特性。同时作者也建议在主风管的末端设置一个或多个压力传感器