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恒温 生化培养箱温度PID控制研究(四)

阅读:235        发布时间:2020-09-29
恒温 生化培养箱温度PID控制(4)本文采用单纯形法对PID参数进行优化,然后利用matlab仿真确定入渗风干扰的大值,PID控制可以保证恒温 生化培养箱恒温精度。整个恒温箱温度自动调节系统包括调节对象(空调房)、调节器、感温元件和PID控制器。根据参数计算结果,得到恒温培养箱恒温控制系统,如图3所示。
恒温培养箱实验装置的散热能力相当稳定。由式(11)可知,设备散热干扰量θMF=14.7℃为稳定扰动。送风温度的扰动主要包括电加热器供电电压的波动、换热器冷水温度的波动以及管道温升引起的送风温度的变化。数值为0.1℃。渗透空气干扰是一种随机干扰,它随培养箱外房间温度和渗透风量的变化而变化。它是影响培养箱室温的一个重要因素。当入渗风扰动为0.1℃、0.2℃、0.3℃、0.4℃时,PID控制的仿真曲线如图4~图7所示。
由图4至图7可知,当入渗风扰动θif不大于0.3℃时,培养箱温度波动小于0.2℃,满足培养箱恒温精度要求。但当入渗风扰动θif为0.4℃时,培养箱温度波动大于0.2℃,超出了允许范围。
6结论
通过以上模拟分析,得出:
恒温箱的恒温精度为27±0.2℃,但由于实验培养箱的特殊性,孵化器内部和外部有很多干扰。只有当设备散热干扰为14.7℃,送风温度干扰为0.1℃,渗透空气干扰不大于0.3℃时,PID控制才能保证培养箱恒温精度,满足使用要求。
(天池孵化器)
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