恒溫恒濕試驗箱控制中存在的主要難題
2021-04-18 已有109人瀏覽
一、控制回路
控制回路較多，且相互耦合恒溫恒濕試驗箱控制系統(tǒng)由溫度、濕度和壓力傳感器、變風(fēng)量控制器、風(fēng)機(jī)變頻器、加濕裝置及其調(diào)節(jié)閥、表冷器及其調(diào)節(jié)閥、新回風(fēng)調(diào)節(jié)閥等組成，恒溫恒濕試驗箱含有送風(fēng)溫度控制、室內(nèi)相對濕度控制和末端風(fēng)管靜壓控制4個控制回路，且各回路相互耦合。
二、控制系統(tǒng)建模
恒溫恒濕試驗箱控制系統(tǒng)模型的建立是實現(xiàn)自動控制和系統(tǒng)辨識的基礎(chǔ)。恒溫恒濕試驗箱控制系統(tǒng)模型有兩種：解析模型和經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。前者研究恒溫恒濕試驗箱控制過程中的空氣流動、傳熱、傳濕等熱力學(xué)特性；后者則根據(jù)實驗或運(yùn)行結(jié)果，采用多項式擬合等近似方法獲得恒溫恒濕控制過程的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。這些方法對恒溫恒濕試驗箱的設(shè)計和優(yōu)化起了重要作用。但都是從靜態(tài)的角度考察溫濕度控制過程。
溫濕度控制過程是一個多變量、非線性、強(qiáng)耦合、大滯后、非穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜過程，需要從動態(tài)的角度研究溫濕度控制過程參數(shù)間的相互耦合關(guān)系，為實現(xiàn)溫濕度控制過程的在線監(jiān)測和自動控制奠定基礎(chǔ)。同時，溫濕度控制過程建模存在著一些無法縫補(bǔ)的缺陷，如建立溫濕度控制的數(shù)學(xué)時做的許多假設(shè)有時與實際不符。利用偏微分模型對溫濕度控制過程進(jìn)行模擬時，模型的求解是通過反復(fù)迭代來完成的。不僅 型復(fù)雜，求解困難，而且需要很長的計算時間。
因此，建立一個符合實際溫濕度控制過程的理想的數(shù)學(xué)模型是十分困難的，這直接影響了恒溫恒濕試驗箱的控制精度和控制效果。
三、檢測儀表與傳感器性能
檢測儀表和傳感器的性能直接影響溫濕度的控制效果，由于在恒溫恒濕試驗箱中選擇的監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量較少以及位置不合理，往往是造成傳感器采集的數(shù)據(jù)失真，與實際情況有較大差異，再加上國產(chǎn)的一些溫濕度傳感器的性能不穩(wěn)定，將會大大影響溫濕度控制的結(jié)果。
控制回路較多，且相互耦合恒溫恒濕試驗箱控制系統(tǒng)由溫度、濕度和壓力傳感器、變風(fēng)量控制器、風(fēng)機(jī)變頻器、加濕裝置及其調(diào)節(jié)閥、表冷器及其調(diào)節(jié)閥、新回風(fēng)調(diào)節(jié)閥等組成，恒溫恒濕試驗箱含有送風(fēng)溫度控制、室內(nèi)相對濕度控制和末端風(fēng)管靜壓控制4個控制回路，且各回路相互耦合。
二、控制系統(tǒng)建模
恒溫恒濕試驗箱控制系統(tǒng)模型的建立是實現(xiàn)自動控制和系統(tǒng)辨識的基礎(chǔ)。恒溫恒濕試驗箱控制系統(tǒng)模型有兩種：解析模型和經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。前者研究恒溫恒濕試驗箱控制過程中的空氣流動、傳熱、傳濕等熱力學(xué)特性；后者則根據(jù)實驗或運(yùn)行結(jié)果，采用多項式擬合等近似方法獲得恒溫恒濕控制過程的經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。這些方法對恒溫恒濕試驗箱的設(shè)計和優(yōu)化起了重要作用。但都是從靜態(tài)的角度考察溫濕度控制過程。
溫濕度控制過程是一個多變量、非線性、強(qiáng)耦合、大滯后、非穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜過程，需要從動態(tài)的角度研究溫濕度控制過程參數(shù)間的相互耦合關(guān)系，為實現(xiàn)溫濕度控制過程的在線監(jiān)測和自動控制奠定基礎(chǔ)。同時，溫濕度控制過程建模存在著一些無法縫補(bǔ)的缺陷，如建立溫濕度控制的數(shù)學(xué)時做的許多假設(shè)有時與實際不符。利用偏微分模型對溫濕度控制過程進(jìn)行模擬時，模型的求解是通過反復(fù)迭代來完成的。不僅 型復(fù)雜，求解困難，而且需要很長的計算時間。
因此，建立一個符合實際溫濕度控制過程的理想的數(shù)學(xué)模型是十分困難的，這直接影響了恒溫恒濕試驗箱的控制精度和控制效果。
三、檢測儀表與傳感器性能
檢測儀表和傳感器的性能直接影響溫濕度的控制效果，由于在恒溫恒濕試驗箱中選擇的監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)量較少以及位置不合理，往往是造成傳感器采集的數(shù)據(jù)失真，與實際情況有較大差異，再加上國產(chǎn)的一些溫濕度傳感器的性能不穩(wěn)定，將會大大影響溫濕度控制的結(jié)果。
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