非變頻壓縮機(jī)培養(yǎng)箱溫濕度控制算法改進(jìn)
發(fā)布時(shí)間:2021-10-20 17:41
在壓縮機(jī)非變頻,且有從關(guān)閉到開啟冷卻時(shí)間限制的培養(yǎng)箱情景中,傳統(tǒng)定點(diǎn)開關(guān)結(jié)合PID的控制算法往往達(dá)不到預(yù)期的控制精度。針對(duì)該情況,在先控溫再控濕的策略下,設(shè)計(jì)一種對(duì)壓縮機(jī)表現(xiàn)進(jìn)行線性估計(jì)的算法。算法在壓縮機(jī)間斷工作時(shí),線性量化上一個(gè)升降溫周期內(nèi)的降溫斜率和升溫斜率,以此估計(jì)本周期降溫時(shí)間及降溫點(diǎn),以滿足壓縮機(jī)冷卻時(shí)間要求并減小溫度振幅,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的穩(wěn)定控制。通過(guò)搭建實(shí)物進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,在溫度存在采集擾動(dòng)的情況下,該算法的溫度控制偏差相比傳統(tǒng)定點(diǎn)控制算法,由±1℃縮減到±0.5℃,濕度控制偏差也達(dá)到±5%RH的水平。
【文章來(lái)源】:軟件導(dǎo)刊. 2020,19(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)總體方案
根據(jù)需要間斷開關(guān)壓縮機(jī)的目的一般有節(jié)約電能、防止凝霜,以及防止水蒸氣凝結(jié)成水對(duì)微生物生長(zhǎng)環(huán)境造成影響等。對(duì)于傳統(tǒng)溫度控制算法而言,壓縮機(jī)在固定值開關(guān),加熱器用PID或其它算法進(jìn)行控制。由于溫度變化、壓縮機(jī)控制的滯后性、環(huán)境對(duì)箱體熱傳遞方向的不確定性,以及受到冷卻時(shí)間限制,溫度控制曲線通常會(huì)產(chǎn)生幅度較大的震蕩,提出該算法的目的在于盡可能在滿足壓縮機(jī)冷卻條件下減小震蕩幅度。圖2為間斷式預(yù)測(cè)算法執(zhí)行流程圖。假設(shè)有如下公式:
本文將壓縮機(jī)控制算法應(yīng)用于具體控制流程中,根據(jù)常用的經(jīng)典應(yīng)用場(chǎng)景,以狀態(tài)機(jī)形式進(jìn)行控制。以降溫為例,其理想控制曲線為圖3所示,下面介紹具體控制過(guò)程。首先A~D段進(jìn)行降溫,為防止溫度過(guò)低,對(duì)壓縮機(jī)功率進(jìn)行估計(jì)。圖中A點(diǎn)表示開啟壓縮機(jī),t5表示從壓縮機(jī)開啟到降溫0.3℃的時(shí)間,t6表示降溫超過(guò)0.5℃的動(dòng)態(tài)時(shí)間。防止降溫過(guò)大的方法是根據(jù)溫度下降速率預(yù)測(cè)下降溫度,當(dāng)預(yù)測(cè)溫度將下降到設(shè)定值以下時(shí)即關(guān)閉壓縮機(jī),并預(yù)估讓溫度下降0.6℃時(shí)的壓縮機(jī)開啟時(shí)間,將其用于預(yù)測(cè)算法。降溫幅度計(jì)算公式如式(12)所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)自適應(yīng)GPC的鍋爐主蒸汽溫度預(yù)測(cè)控制[J]. 謝七月,周超. 熱能動(dòng)力工程. 2018(12)
[2]恒溫恒濕科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 俞麗華,汪洪軍. 制冷與空調(diào)(四川). 2018(05)
[3]溫室溫度精確反饋線性化預(yù)測(cè)控制[J]. 陳俐均,杜尚豐,梁美惠,何耀楓. 農(nóng)機(jī)化研究. 2019(02)
[4]快速制冷恒溫恒濕運(yùn)輸箱[J]. 孫世政,張慧嫻,孫林,秦威. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(08)
[5]基于積分分離模糊PID的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳廷強(qiáng),閻昌國(guó),羅德蓮. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]基于PID算法的溫濕度控制系統(tǒng)研究[J]. 王俊偉,溫榮. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2016(11)
[7]古籍庫(kù)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊德福. 制冷與空調(diào)(四川). 2016(02)
[8]基于布谷鳥算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤灰變形溫度預(yù)測(cè)[J]. 沈銘科,黃鎮(zhèn)宇,王智化,周俊虎. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[9]基于改進(jìn)不完全微分算法的ARM溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊久紅,王小增. 化工自動(dòng)化及儀表. 2010(08)
碩士論文
[1]高精度溫鹽檢定恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 田鵬.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3447328
【文章來(lái)源】:軟件導(dǎo)刊. 2020,19(09)
【文章頁(yè)數(shù)】:4 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)總體方案
根據(jù)需要間斷開關(guān)壓縮機(jī)的目的一般有節(jié)約電能、防止凝霜,以及防止水蒸氣凝結(jié)成水對(duì)微生物生長(zhǎng)環(huán)境造成影響等。對(duì)于傳統(tǒng)溫度控制算法而言,壓縮機(jī)在固定值開關(guān),加熱器用PID或其它算法進(jìn)行控制。由于溫度變化、壓縮機(jī)控制的滯后性、環(huán)境對(duì)箱體熱傳遞方向的不確定性,以及受到冷卻時(shí)間限制,溫度控制曲線通常會(huì)產(chǎn)生幅度較大的震蕩,提出該算法的目的在于盡可能在滿足壓縮機(jī)冷卻條件下減小震蕩幅度。圖2為間斷式預(yù)測(cè)算法執(zhí)行流程圖。假設(shè)有如下公式:
本文將壓縮機(jī)控制算法應(yīng)用于具體控制流程中,根據(jù)常用的經(jīng)典應(yīng)用場(chǎng)景,以狀態(tài)機(jī)形式進(jìn)行控制。以降溫為例,其理想控制曲線為圖3所示,下面介紹具體控制過(guò)程。首先A~D段進(jìn)行降溫,為防止溫度過(guò)低,對(duì)壓縮機(jī)功率進(jìn)行估計(jì)。圖中A點(diǎn)表示開啟壓縮機(jī),t5表示從壓縮機(jī)開啟到降溫0.3℃的時(shí)間,t6表示降溫超過(guò)0.5℃的動(dòng)態(tài)時(shí)間。防止降溫過(guò)大的方法是根據(jù)溫度下降速率預(yù)測(cè)下降溫度,當(dāng)預(yù)測(cè)溫度將下降到設(shè)定值以下時(shí)即關(guān)閉壓縮機(jī),并預(yù)估讓溫度下降0.6℃時(shí)的壓縮機(jī)開啟時(shí)間,將其用于預(yù)測(cè)算法。降溫幅度計(jì)算公式如式(12)所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]溫室溫度精確反饋線性化預(yù)測(cè)控制[J]. 陳俐均,杜尚豐,梁美惠,何耀楓. 農(nóng)機(jī)化研究. 2019(02)
[4]快速制冷恒溫恒濕運(yùn)輸箱[J]. 孫世政,張慧嫻,孫林,秦威. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2018(08)
[5]基于積分分離模糊PID的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳廷強(qiáng),閻昌國(guó),羅德蓮. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(05)
[6]基于PID算法的溫濕度控制系統(tǒng)研究[J]. 王俊偉,溫榮. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2016(11)
[7]古籍庫(kù)恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊德福. 制冷與空調(diào)(四川). 2016(02)
[8]基于布谷鳥算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤灰變形溫度預(yù)測(cè)[J]. 沈銘科,黃鎮(zhèn)宇,王智化,周俊虎. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(12)
[9]基于改進(jìn)不完全微分算法的ARM溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊久紅,王小增. 化工自動(dòng)化及儀表. 2010(08)
碩士論文
[1]高精度溫鹽檢定恒溫槽控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 田鵬.天津大學(xué) 2014
本文編號(hào):3447328
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