由于恒溫恒濕試驗機控制系統(tǒng)是一個具有多變量、非線性、大時滯、強耦合的熱工系統(tǒng),在工程實際中,每個回路單獨運行都較正常,但在所有回路同時工作時,整個系統(tǒng)就會不穩(wěn)定。這是由于試驗機系統(tǒng)各控制回路之間相互耦合、相互影響、相互干擾造成的,如果把這些回路看成是互不聯(lián)系的而進行單獨設計,顯然極不合理。因此,解決多回路之間的耦合,以達到穩(wěn)定運行和精確控制是極為關鍵的。
而自適應逆控制技術應用于恒溫恒濕試驗機的控制,可解決其控制過程的瓶頸問題:即多變量、非線性、強耦合以及大滯后復雜系統(tǒng)的控制問題。
(1)手動控制過程的實驗研究方法
選擇一臺恒溫恒濕試驗機作為測試對象。在沒有安裝自動控制系統(tǒng)時,通過加濕、加熱、排風等方式進行手動控制的操作記錄,記錄內容主要為:運行時間、箱內濕度、箱內溫度,排風流量、排風速度、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度等 。
(2)建立自適應逆控制模型的研究方法歸納整理實驗數(shù)據(jù),進行單因素與多因素實驗結果分析,通過非線性擬合,建立溫濕度過程控制的數(shù)學模型。由于溫濕度控制過程是一個較復雜的多變量、大滯后和非線性熱工過程,需對所建立的數(shù)學模型進行線性化解耦和大滯后補償,只有這樣,才能便于控制系統(tǒng)設計的實現(xiàn)。本研究擬采用多變量非線性系統(tǒng)的逆控制方法,完成對過程控制數(shù)學模型的處理 。
(3)研制試驗機的研究方法
應用前面建立的自適應逆控制模型,研制一臺設備,設備主要由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、水箱、恒溫恒濕箱體等主要部分組成。設備以PLC與溫、濕度控制器為自動化平臺,集成溫度傳感器、濕度傳感器、觸摸屏、固 態(tài)繼電器等,組成恒溫恒濕箱電氣控制系統(tǒng)。使用溫濕度傳感器獲得溫濕度的感應電壓,直接接入至一臺溫濕度控制器中,根據(jù)自適應逆控制模型,輸出-10V的線性電壓對加熱系統(tǒng)進行控制,采用PWM控制方法控制固態(tài)繼電器按照計算得出的通斷頻率,調節(jié)加濕系統(tǒng)開關的導通時間,達到使箱體內溫濕度恒定的目的。
上述就是關于恒溫恒濕試驗機的自適應逆控制系統(tǒng)的研究方法的簡介,旨在為大家掃除關于這方面的盲點,以免對于試驗機的控制系統(tǒng)的缺陷以及解決方法毫無所知。
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