文｜西安建筑科技大学建筑设计研究院 孙 晴 李明海

1 序言

变风量中央空调系统各室内风量的调节是通过末端装置来实现的，用以补偿室内负荷的变动。对于变风量末端系统而言，当我们了解其动力学模型后，最关心的事情莫过于如何设计控制器控制被控对象。压力无关型的变风量空调末端控制器在结构上与压力有关型控制器的差别在于，在空气进入VAV BOX处配置了压差传感器（或者风量传感器）。当用户给定一个温度设定值时，外环路的温度控制器首先起作用，调节风阀，使室内温度尽快达到设定值；当系统静压发生变化，造成VAV BOX入口处的静压发生变化时，内环路的压差控制器（风量控制器）适量地调节风阀开度以维持原有（系统静压变化前）的风量不变。因此压力无关型的变风量末端有补偿系统压力变化的功能，其控制方法被称之为串级控制。

之所以采用串级控制，是因为其自身有很多优点。对于发生在副回路的增益变化和被控对象产生的相位滞后，副回路本身具有抑制作用，同时还可以改善主回路的响应速度。而对于发生在副回路内部的干扰，副调节器通常可以在其影响主调节量前就将其校正。但是对于串级调节器的整定又是一个令许多工程师深受困扰的问题。

2 PID控制仿真和参数调节

由于副回路在主回路中是充当一个环节存在的，因此，必须待副调节器整定完成后，再对主调节器进行整定。而究竟是按最佳设定值响应还是按最佳负荷响应去整定副调节器，往往决定于是否会有预期般严重的负荷扰动在副回路出现。……