人工氣候室的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)介紹
室內(nèi)用電加熱器的性能測(cè)試要求放置在人工氣候室內(nèi)。人工氣候室是一個(gè)模擬室內(nèi)外環(huán)境,為許多產(chǎn)品或構(gòu)件提供熱工性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)裝置。由于測(cè)試過程中的特殊要求,使得控制過程產(chǎn)生大滯后及不確定性等。為解決此類問題,針對(duì)其特點(diǎn)研究它的控制策略,結(jié)合人工免疫控制,提出了簡單有效的控制方法,解決了帶有大滯后及不確定性對(duì)象的控制問題。
人工氣候室結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
電加熱器測(cè)試用人工氣候室如圖1所示。智能人工氣候生長室是由六面保溫墻制成,室內(nèi)分冷室與熱室。被測(cè)試的設(shè)備是家用電加熱器,放置在熱室,測(cè)試期間要求熱室恒溫在23℃±0.5℃。冷室模擬室外環(huán)境溫度,溫度設(shè)定根據(jù)被測(cè)試電加熱器的功率確定,冷室內(nèi)的制冷量要與熱室內(nèi)被測(cè)電加熱器的散熱量保持平衡,從而保證熱室溫度的恒定。冷熱室之間的能量交換主要有兩個(gè)渠道,一是兩室之間的窗戶(導(dǎo)熱系數(shù)不大于3W/(m2K)),二是兩室之間的通氣孔(每小時(shí)換氣量為一個(gè)熱室體積)。熱室內(nèi)不準(zhǔn)產(chǎn)生強(qiáng)制擾動(dòng)。這些要求表現(xiàn)出了此類對(duì)象的大滯后及不確定性等特征。
本智能人工氣候培養(yǎng)室的主要特點(diǎn)是:冷室的制冷量與熱室的加熱量對(duì)溫控點(diǎn)的影響都具有不同程度的滯后,熱室的滯后最大(室內(nèi)不允許強(qiáng)制擾動(dòng));冷室的制冷量與熱室的加熱量對(duì)溫控點(diǎn)都具有不同程度的慣性,尤其是冷室的冷量對(duì)熱室溫控點(diǎn)的影響具有非常大的慣性;干擾量變化大,放置在熱室中的被測(cè)電加熱器是本控制系統(tǒng)中的主要干擾量。被測(cè)電加熱器的功率變化很大(300W~1500W),熱室溫度要保持恒定,冷室的控制溫度也要隨之產(chǎn)生很大的變化(溫度變化范圍為-27℃~14℃)[3];冷、熱室之間的溫度調(diào)節(jié)存在著交聯(lián)耦合關(guān)系。此系統(tǒng)的溫度恒定控制要求在最短的時(shí)間內(nèi)將冷、熱室溫度穩(wěn)定,在控制策略上則大有文章可做。
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