目前，在国内外的许多大型建筑中普遍的采用变风量（VAV）中央空调，但是由于空调自身的特性和设计因素，空调的能耗一直居高不下，造成了能源极大的浪费。本文针对这种现象，结合当前国内外对中央空调控制研究的状况，对变风量空调水系统的变流量运行提出了相关的控制措施来实现水系统的优化，达到节省能耗的目的。空调水系统变流量的目的在于满足建筑物负荷需求的前提下，利用合理的控制方式和控制策略，使其最大程度的节能。本文以变风量（VAV）空调冷冻水系统为研究对象，以MATLAB软件为基础，通过仿真研究来证实所提出的控制方式和控制策略的可行性。在论文设计过程中，首先通过分析目前水系统变流量控制策略的优缺点，结合水系统自身运行的特点，提出了将送风温度和阀门开度结合起来的控制方式；其次，在机理建模确定了对象模型的前提下，通过实验建模，运用最小二乘法在MATLAB中辨识出模型的具体参数，并对所辨识模型进行了简单的分析；再次，分析比较了常用的控制方案和控制算法，选用串级控制将所提出的控制策略结合起来，并对主副控制器进行了设计工作。最后，运用MATLAB软件对所设计的内容进行了仿真试验，并与单闭环PI、常规PI串级、预测控制的仿真结果从不同角度上进行了分析。通过验证，证明了本次设计所提出的控制方案、控制算法乃至控制策略对系统的变流量能够实现了系统优化的目的，并具有良好的运行品质和控制效果。