室内用电加热器的性能测试要求放置在人工气候室内。人工气候室是一个模拟室内外环境,为许多产品或构件提供热工性能测试的标准装置。由于测试过程中的特殊要求,使得控制过程产生大滞后及不确定性等。为解决此类问题,针对其特点研究它的控制策略,结合人工免疫控制,提出了简单有效的控制方法,解决了带有大滞后及不确定性对象的控制问题。
人工气候室结构与特点
        电加热器测试用人工气候室如图1所示。智能人工气候生长室是由六面保温墙制成,室内分冷室与热室。被测试的设备是家用电加热器,放置在热室,测试期间要求热室恒温在23℃±0.5℃。冷室模拟室外环境温度,温度设定根据被测试电加热器的功率确定,冷室内的制冷量要与热室内被测电加热器的散热量保持平衡,从而保证热室温度的恒定。冷热室之间的能量交换主要有两个渠道,一是两室之间的窗户(导热系数不大于3W/(m2K)),二是两室之间的通气孔(每小时换气量为一个热室体积)。热室内不准产生强制扰动。这些要求表现出了此类对象的大滞后及不确定性等特征。

        本智能人工气候培养室的主要特点是:冷室的制冷量与热室的加热量对温控点的影响都具有不同程度的滞后,热室的滞后最大(室内不允许强制扰动);冷室的制冷量与热室的加热量对温控点都具有不同程度的惯性,尤其是冷室的冷量对热室温控点的影响具有非常大的惯性;干扰量变化大,放置在热室中的被测电加热器是本控制系统中的主要干扰量。被测电加热器的功率变化很大(300W~1500W),热室温度要保持恒定,冷室的控制温度也要随之产生很大的变化(温度变化范围为-27℃~14℃)[3];冷、热室之间的温度调节存在着交联耦合关系。此系统的温度恒定控制要求在最短的时间内将冷、热室温度稳定,在控制策略上则大有文章可做。

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