随着生活水平的不断提高,人们对工作生活环境的舒适度要求越来越高,同时空调作为建筑物内主要的舒适度调控设备,其发展更加受到人们的关注。但是空调工作时消耗的能量也是建筑能耗的主要部分,为了响应节能减排、绿色发展的号召,在保证舒适度的前提下降低空调系统的能耗成为许多学者和专家研究的课题。通过调节末端装置风阀开度调节变风量空调系统温度,该调节方式更加快速、节能,成为空调系统研究人员主要研究对象。本文以变风量空调系统为研究对象,为获取变风量空调系统的数学模型,对变风量空调系统的简要组成、优缺点进行分析,保留敏感因素,去除不敏感因素,并应用Simulink仿真软件,建立该系统的数学模型。基于能量守恒定律,在该模型的基础上,获得送风量与房间内负荷之间的一阶传递函数以及传感器、风阀执行机构和空调末端装置的传递函数。将具有良好的全局搜索能力细菌觅食算法和具有局部搜索能力较强粒子群算法相结合,对粒子群PID进行改进,使细菌觅食算法中细菌下一个运动方向不再随机,进而加速算法的收敛速度并提高算法精度。文中调节房间温度是通过改变送风温度和送风量两个因素来实现的。为了防止两个控制器之间互相干扰和产生共振,结合变风量空调系统控制复杂性和被控房间负荷非线性变化的特点,文中采用串级改进粒子群算法PID控制回路来保证控制系统的稳定性,即将送风温度控制设为主控制器,送风量控制设为副控制器。将主控制器和副控制器的PID参数k_p、k_i、k_d同时参与细菌觅食粒子群算法的寻优过程中,使串级控制器之间完好配合,达到最优控制效果。与改进粒子群算法相比,改进后的串级改进粒子群算法具有更好的鲁棒性、实时性和稳定性,对于系统中存在的突变干扰,该策略能够快速的达到房间舒适度要求,更加节能。最后,基于变风量空调系统的数学模型,应用改进粒子群算法对PID控制参数进行了优化,同时为了防止超调设计了适应度函数。通过应用仿真的手段,对比分析了优化前后的结果,验证了所提出的基于串级改进粒子群算法PID控制优化方法的有效性。