人工气候室的冷室温度控制方案
1、冷室温度控制系统的难点在于冷室温度控制系统的设定温度范围较大:根据测试电加热器功率计算应为-27℃~14℃。冷室设有制冷系统和电加热补偿系统,为保证该系统实现温控范围较大的控制要求又兼顾系统节能,制冷机采用限低速变频控制,电加热采用无级连续调节,设计为多态选择控制,制冷机和电加热器的控制逻辑见图2。

2、冷室温度控制效果
根据冷室温度多态选择控制方案,设定了冷机调节阀值,采用PI-P控制(冷室冷机变频调节,冷室加热器调压调节)和低限双位控制(冷机最低频率ON/OFF调节,加热器ON/OFF调节)切换的多态控制。同时,冷室温度控制采用前馈加反馈的控制方案,根据被测试电加热器实际功率前馈设定冷室温度。冷室温度控制系统将冷室温度设定值与反馈值的偏差e,送入调节器,调节器对执行机构进行调节输出,控制压缩机转速和控温加热器的电功率,将冷室温度控制在相应精度要求的温度范围内。实际控制效果见图3。

3、热室温度免疫调节控制方案
热室温度稳定在23±0.5℃范围内是本测试装置要求的控制目标。人工气候室内冷室制冷系统产生冷量,热室电加热器产生热量,热室和冷室之间的换热主要是靠隔窗和隔墙进行,它是热室温度控制的主要扰量。由于热室内不允许有强制对流,因此冷室冷量对热室的影响又具有大惯性、大滞后的特点。本文根据人工气候室的特点,借鉴免疫机理设计了免疫控制系统,在保证控制精度要求前提下,满足了控制快速性的要求。免疫温度控制器根据热室温度设定值与反馈值的偏差e,通过免疫调节器计算控制输出,调节控温加热器的输出功率,使得热室温度满足温度控制指标要求。

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