人工氣候室的冷室溫度控制方案
人工氣候室的冷室溫度控制方案
1、冷室溫度控制系統(tǒng)的難點(diǎn)在于冷室溫度控制系統(tǒng)的設(shè)定溫度范圍較大:根據(jù)測(cè)試電加熱器功率計(jì)算應(yīng)為-27℃~14℃。冷室設(shè)有制冷系統(tǒng)和電加熱補(bǔ)償系統(tǒng),為保證該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)溫控范圍較大的控制要求又兼顧系統(tǒng)節(jié)能,制冷機(jī)采用限低速變頻控制,電加熱采用無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié),設(shè)計(jì)為多態(tài)選擇控制,制冷機(jī)和電加熱器的控制邏輯見圖2。
2、冷室溫度控制效果
根據(jù)冷室溫度多態(tài)選擇控制方案,設(shè)定了冷機(jī)調(diào)節(jié)閥值,采用PI-P控制(冷室冷機(jī)變頻調(diào)節(jié),冷室加熱器調(diào)壓調(diào)節(jié))和低限雙位控制(冷機(jī)最低頻率ON/OFF調(diào)節(jié),加熱器ON/OFF調(diào)節(jié))切換的多態(tài)控制。同時(shí),冷室溫度控制采用前饋加反饋的控制方案,根據(jù)被測(cè)試電加熱器實(shí)際功率前饋設(shè)定冷室溫度。冷室溫度控制系統(tǒng)將冷室溫度設(shè)定值與反饋值的偏差e,送入調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)輸出,控制壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速和控溫加熱器的電功率,將冷室溫度控制在相應(yīng)精度要求的溫度范圍內(nèi)。實(shí)際控制效果見圖3。
3、熱室溫度免疫調(diào)節(jié)控制方案
熱室溫度穩(wěn)定在23±0.5℃范圍內(nèi)是本測(cè)試裝置要求的控制目標(biāo)。人工氣候室內(nèi)冷室制冷系統(tǒng)產(chǎn)生冷量,熱室電加熱器產(chǎn)生熱量,熱室和冷室之間的換熱主要是靠隔窗和隔墻進(jìn)行,它是熱室溫度控制的主要擾量。由于熱室內(nèi)不允許有強(qiáng)制對(duì)流,因此冷室冷量對(duì)熱室的影響又具有大慣性、大滯后的特點(diǎn)。本文根據(jù)人工氣候室的特點(diǎn),借鑒免疫機(jī)理設(shè)計(jì)了免疫控制系統(tǒng),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(jù)熱室溫度設(shè)定值與反饋值的偏差e,通過免疫調(diào)節(jié)器計(jì)算控制輸出,調(diào)節(jié)控溫加熱器的輸出功率,使得熱室溫度滿足溫度控制指標(biāo)要求。
