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(中原工学院，郑州 450007)

变风量空调因具备灵活性高、节能性强等优点已成为国内外空调系统的主流[1].但是，由于变风量空调具有多变量、强耦合、非线性、时变性等特点，其设计、运行和管理都比定风量空调系统难度大[2-4].传统变风量空调的多回路PID控制系统在风量调节过程中，存在各支路管网相互影响、调节时间长、稳定性差等缺点[5].本文基于变风量空调送风系统运行机理，建立预测控制模型，对各送风支管的结构进行预测，提高了系统的稳定性；在预测控制的基础上增加PID反馈调节，提高了控制系统的精度，增加了控制系统的可靠性.

1 预测模型的建立

本实验台的建筑原型为郑州市某办公楼第二层的3间办公室，该建筑的结构及功能如图1所示.

图1 建筑物结构功能图

将以上3间办公室等比例缩小，得到实验台3个空调小室，以3个空调小室为对象设计变风量空调系统实验台.该实验台送风系统如图2所示.为了便于建立预测控制模型，将其进一步简化，如图3所示.

图2 实验台送风系统图

图3 实验台送风系统简化图

由流体力学理论可知，空调送风系统各支管管网阻力特性方程为[4]：

(1)

式中：ΔPi——风管进出口压差；

Si——风管的阻抗；

Qi——风管的风量.

由上式可知，管网的阻抗值与风管进出口压差成正比，与流量的二次方成反比.因此，当风管进出口压差已知时，即可根据各空调小室的需求风量预测出各送风支管的阻抗值.本实验风机采用定静压控制方式，定压点……