人工气候箱温湿度模糊控制解析

人工气候箱是一种模拟自然环境中与植物生长有关的温度、湿度和光照等因素,创造局部人工气候的一种实验设备。它为用户提供了一种理想的人工气候试验环境,不仅可用作植物的发芽、育苗、组织细胞、微生物的培养;还可用作昆虫、小动物的饲养,水体分析的BOD测定以及其他用途的人工气候试验。人工气候箱可以同时控制温度、湿度、光照度的多功能仪器，该仪器的光照度通过各种日光灯照明，但是温度和湿度是人工气候培养箱的关键，也是核心问题。

人工气候箱内部气流循环控制流程为:气候箱上电后,循环风机就开始运行,循环风机使箱体内的气流不停的流动,使箱体中的气流最终达到相同的温度和湿度。循环过程中气流首先经过加湿器增加气流需要的湿度,再经过制冷器降低气流的温度和湿度,然后经过加热器增加气流的温度,最后回到箱体和其中气体混合,达到需要的温度和湿度。

人工气候箱温度和湿度的控制是相互耦合的。这样,温湿度的控制实质上就是一个大滞后、强耦合系统的控制问题。这些特点决定了温湿度控制要获得较高精度有一定的难度。托普仪器生产的智能人工气候箱采用的模糊控制器是不依赖于系统的数学模型的,免去了辨识系统的麻烦,具有很好的鲁棒性和自适应性,很适合模型不确定、参数变化等控制场合,正好可以适应人工气候箱温度湿度控制,所以本人工气候箱控制器采用模糊控制的方法来控制箱体气流的温湿度,同时也使用模糊解耦的方法来解决温度和湿度强耦合的问题。