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人工氣候室的冷室溫度控制方案
1、冷室溫度控制系統的難點在于冷室溫度控制系統的設定溫度范圍較大:根據測試電加熱器功率計算應為-27℃~14℃。冷室設有制冷系統和電加熱補償系統,為保證該系統實現溫控范圍較大的控制要求又兼顧系統節能,制冷機采用限低速變頻控制,電加熱采用無級連續調節,設計為多態選擇控制,制冷機和電加熱器的控制邏輯見圖2。

2、冷室溫度控制效果
根據冷室溫度多態選擇控制方案,設定了冷機調節閥值,采用PI-P控制(冷室冷機變頻調節,冷室加熱器調壓調節)和低限雙位控制(冷機最低頻率ON/OFF調節,加熱器ON/OFF調節)切換的多態控制。同時,冷室溫度控制采用前饋加反饋的控制方案,根據被測試電加熱器實際功率前饋設定冷室溫度。冷室溫度控制系統將冷室溫度設定值與反饋值的偏差e,送入調節器,調節器對執行機構進行調節輸出,控制壓縮機轉速和控溫加熱器的電功率,將冷室溫度控制在相應精度要求的溫度范圍內。實際控制效果見圖3。

3、熱室溫度免疫調節控制方案
熱室溫度穩定在23±0.5℃范圍內是本測試裝置要求的控制目標。人工氣候室內冷室制冷系統產生冷量,熱室電加熱器產生熱量,熱室和冷室之間的換熱主要是靠隔窗和隔墻進行,它是熱室溫度控制的主要擾量。由于熱室內不允許有強制對流,因此冷室冷量對熱室的影響又具有大慣性、大滯后的特點。本文根據人工氣候室的特點,借鑒免疫機理設計了免疫控制系統,在保證控制精度要求前提下,滿足了控制快速性的要求。免疫溫度控制器根據熱室溫度設定值與反饋值的偏差e,通過免疫調節器計算控制輸出,調節控溫加熱器的輸出功率,使得熱室溫度滿足溫度控制指標要求。

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