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恒温培养箱温度PID控制研究(4)

作者:培养箱 日期:2013/3/18 10:46:12 信息来源:www.peiyangxiangchina.com

恒温培养箱温度PID控制研究(4)

 

  本文采用单纯形法寻优PID参数,然后采用MATLAB仿真确定渗透风干扰量的大值,PID控制才能保证恒温培养箱的恒温精度。

 

  5恒温培养箱控制系统仿真
  
  整个培养箱温自动调节系统包括调节对象(空调房间),调节器、感温元件以及PID控制器。根据参数计算结果,最后得到恒温培养箱恒温控制系统如图3所示。
  
  
  恒温培养箱实验设备散热量相当稳定,由式(11)计算可得,设备散热量干扰量θMf=14.7℃是稳定的扰量。而送风温度干扰量主要包括电加热器供电电压的波动和换热器冷冻水温度的波动以及管道温升等引起的送风温度的变化,其值为0.1℃。渗透风干扰量是随机扰量,其随着恒温培养箱外面的房间温度的变化和渗透风风量的变化而变化,它是影响恒温培养箱的房间温度重要的因数。当渗透风干扰量分别0.1℃、0.2℃、0.3℃、0.4℃时,PID控制的仿真曲线如图4-图7所示。
  
  
  分析图4-图7,可以得出:当渗透风扰量θIf不大于0.3℃时,恒温培养箱温度波动小于0.2℃,满足恒温培养箱的恒温精度要求。但是当渗透风扰量θIf为0.4℃时,恒温培养箱温度波动大于0.2℃,超出允许的波动范围。
  
  6结论
  
  通过以上的仿真和分析,可以得出:
  
  恒温培养箱的恒温精度为27±0.2℃,但是由于实验培养箱的特殊性,恒温培养箱的内外扰量多,只有当设备散热干扰量为14.7℃以及送风温度干扰量为0.1℃,渗透风干扰量不大于0.3℃时,PID控制才能保证恒温培养箱的恒温精度,达到使用的要求。


 

  (天驰培养箱

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