电热恒温培养箱已经成为现代医学、医药、生化、农业、 食品及工矿等行业 (部门)实验室中的重要实验设备。通常情况下,恒温培养箱控制系统应当能维持箱体内 稳定的温度,为实验提供理想的恒定温度场。 为此,基于模糊控制理论的温度 控制方法,实现恒温培养箱温度控制系统对温度的有效控制,提高温度的控制精度,进而提高恒温培养箱控 制系统的性能及整个恒温培养箱的质量。 1 过程分析及常规控制方法 恒温培养箱具有制冷系统、加热系统和循环风机, 箱体内部气流循环控制流程为:恒温箱上电后,循环风 机就开始运行,循环风机使箱体内的气流不停地流动, 使箱体中的气流zui终达到相同的温度,循环过程中气 流先经过制冷压缩机,如有需要可以降低气流的温度, 然后经过加热器,根据需要可以增加气流的温度,zui后 回到箱体和其中气体混合,达到需要的温度。同时,控 制系统将协调控制制冷和加热系统,以达到箱温波动值zui小、高精度控温的目标。 然而,目前很多恒温培养箱控制系统还是采用模拟控制的方法,这种控制方法的控制速度慢,控制结果超调大,精度不够高,只能应用于对精度要求不高的场合。国内较流行的控制方式是采用普通的PID控制方法,但是、由于温度信号具延迟滞后性、模型不确定性等特点,普 通 PID 控制效果还不是很好, 难以满足高精度的目标 。 而模糊控制器具有很好的鲁棒性和自适应性,很适合模型不确定、参数变化等控制场 合,所以恒温培养箱控制器采用模糊控制方法来控制箱体气流的温度。 2 模糊控制器的设计 2. 1 模糊控制器结构确定 由于二维模糊控制器具有非线性控制规律,有利于保证系统稳定性。 |
