VAV末端是空調系統中非常重要的設備之一,其功能是根據室內負荷的變化,通過自動調節送入空調房間的風量來維持室溫的穩定。在VAV空調系統中,由于送風管道中的送風流量和管道靜壓的變化存在不穩定的因素,容易引起送風量波動而不能滿足的需求風量的情形,即在末端裝置控制中的二次擾動不可避免。因此具備較強的克服二次干擾的能力的末端是VAV空調的首選,壓力無關型末端便具備這個特點。根據第三章的建模分析可知,壓力無關型末端溫度控制,由兩個控制回路組成的串級控制完成。對于一個具有較大常數的控制對象,適宜采用串級控制。與單回路控制相比,由于副回路控制的加入,使得串級控制性能得以提升,具體表現在:

(1)串級控制系統對二次干擾(內環擾動)的抑制能力明顯增強,相應地也改善了對一次擾動(外環擾動)的抑制能力。

(2)提高了系統的動態性能。

(3)提高了系統的工作頻率。

(4)有一定的自適應能力。

壓力無關型末端裝置中,溫度控制和流量控制這兩個控制量的時間常數存在很大的差值,因此可以采用串級控制。在串級控制回路中,主控制器的調節對象是溫度,其輸出為風量設定值,同時也作為副回路的風量控制器輸入;風量控制器,負責控制送風量,它的輸出值給風閥執行器去調節房間實際送風量。

當空調送風管道中的送風流量和壓力發生變化(即產生二次擾動)時,風量控制器根據流量變化立即響應去調節風閥開度,從而使得房間溫度免受干擾。同時,壓力無關型末端串級控制設計時,內環和外環參數設計非常關鍵,如果設計得當,能夠讓內環與外環的工作配合好,不但能夠有效地抑制主回路引入的擾動(房間溫度變化),而且能夠很好地克服副回路上的二次干擾(送風流量和靜壓變化),從而取得較好的控制效果;但如果設計不當,不但不能發揮優點,甚至影響系統的正常工作。