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人工气候箱模拟室内外环境提供所需参数
工天气培养箱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。由于某些特殊要求,如不准产生强制空气扰动等,则使得操控过程产生较大的滞后,为过程操控带来困难。针对此类滞后问题的研究已经很多,智能操控方法也很多,但多数是仿真研究。手工天气培养箱的手工**操控是近年来发展起来的又一新型智能操控方向。借鉴生物**系统的自我调节、抗原记忆、**响应等功能,用于解决带有大滞后环节的操控问题,显示出了很大的优越性。
手工天气箱 的结构与特点文中以电加热器测试方法中要求的手工天气室为例,分析它的对象特征及相应的操控方案。
手工天气培养箱是由6面保温墙体制成,室内分为冷室与热室。被测试的设备为家用电加热器,放置在热室内,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3 W/(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。分析手工天气室的动态传热过程,如图2所示。
NL-制冷机转速;PL-冷室电加热量;PR-热室电加热量;PC-被测电加热量;TL-冷室温度:手工天气培养箱换热过程原理框图显然,此被控对象的主要特点是: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滞后,热室的滞后*大(室内不允许强制扰动);对象的惯性大,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的温控点具有非常大的惯性;干扰量变化大,放置在热室中的被测电加热器是本操控系统中的主要干扰量。它的负荷变化大(300~1 500 W),热室温度要保持恒定,冷室的负荷变化也要随之产生很大的变化(温度变化范围为-27~8℃);冷、热室之间的温度调节存在着交联偶合关系。此手工天气培养箱系统的温度恒定操控不是太大的难题,但是如果要求在*短的时间内将温度稳定,在操控策略上则大有文章可做。文中结合手工天气培养箱的特点,采用了冷室温度多态操控与热室温度**操控相结合的操控方案,并重点介绍热室**操控方案。
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