非变频压缩机培养箱温湿度控制算法改进

发布时间：2021-10-20 17:41

　　在压缩机非变频,且有从关闭到开启冷却时间限制的培养箱情景中,传统定点开关结合PID的控制算法往往达不到预期的控制精度。针对该情况,在先控温再控湿的策略下,设计一种对压缩机表现进行线性估计的算法。算法在压缩机间断工作时,线性量化上一个升降温周期内的降温斜率和升温斜率,以此估计本周期降温时间及降温点,以满足压缩机冷却时间要求并减小温度振幅,最终实现对温湿度的稳定控制。通过搭建实物进行测试,结果表明,在温度存在采集扰动的情况下,该算法的温度控制偏差相比传统定点控制算法,由±1℃缩减到±0.5℃,湿度控制偏差也达到±5%RH的水平。 

【文章来源】：软件导刊. 2020,19(09)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

系统总体方案

根据需要间断开关压缩机的目的一般有节约电能、防止凝霜，以及防止水蒸气凝结成水对微生物生长环境造成影响等。对于传统温度控制算法而言，压缩机在固定值开关，加热器用PID或其它算法进行控制。由于温度变化、压缩机控制的滞后性、环境对箱体热传递方向的不确定性，以及受到冷却时间限制，温度控制曲线通常会产生幅度较大的震荡，提出该算法的目的在于尽可能在满足压缩机冷却条件下减小震荡幅度。图2为间断式预测算法执行流程图。假设有如下公式：

本文将压缩机控制算法应用于具体控制流程中，根据常用的经典应用场景，以状态机形式进行控制。以降温为例，其理想控制曲线为图3所示，下面介绍具体控制过程。首先A～D段进行降温，为防止温度过低，对压缩机功率进行估计。图中A点表示开启压缩机，t5表示从压缩机开启到降温0.3℃的时间，t6表示降温超过0.5℃的动态时间。防止降温过大的方法是根据温度下降速率预测下降温度，当预测温度将下降到设定值以下时即关闭压缩机，并预估让温度下降0.6℃时的压缩机开启时间，将其用于预测算法。降温幅度计算公式如式（12）所示。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3447328