La precisión de la temperatura constante del laboratorio de temperatura constante es de 27 ± 0,2 ℃. Sin embargo, debido a la singularidad del laboratorio, existen muchas interferencias internas y externas en la incubadora. El tamaño de algunas interferencias aleatorias es difícil de determinar y es difícil lograr los resultados esperados. Para resolver este problema, se establece un modelo matemático para obtener la función de transferencia del objeto controlado en la cámara de temperatura constante, y luego se utiliza el método de optimización de parámetros para determinar los parámetros del controlador PID. Finalmente, se utilizó el método de simulación MATLAB para estudiar el impacto de las interferencias interiores y exteriores en la temperatura ambiente. A través de la investigación, se puede concluir que cuando la perturbación de la disipación de calor del equipo es de 65438 ± 07 ℃, la perturbación de la temperatura del aire de suministro es de 0,65438 ± 0 ℃ y la perturbación del viento de penetración no es superior a 0,3 ℃, el control PID puede garantizar una temperatura constante. Precisión de la caja termostática.
Palabras clave: cámara de temperatura constante, control PID, optimización de parámetros de perturbación del viento de penetración, temperatura
1 Introducción
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, diversos productos de precisión y los experimentos científicos especiales requieren un entorno de trabajo específico, y la temperatura constante se ha convertido en una de las condiciones esenciales. En la actualidad, los invernaderos termostáticos comunes en China tienen una precisión de temperatura constante de 1 ℃ y 0,5 ℃, y algunos tienen 0,1 ℃. En algunas salas de temperatura constante de alta precisión, como la sala de marcado de una fábrica de instrumentos ópticos, la precisión de la temperatura constante ha alcanzado los 0,0056 °C. Sin embargo, en algunos laboratorios científicos no convencionales, no solo la precisión de la temperatura constante es muy alta, sino que también hay interferencias como la infiltración de aire, la disipación de calor del equipo, las fluctuaciones de la temperatura del aire de suministro y las fluctuaciones del voltaje de suministro de energía del calentador eléctrico. , y algunas perturbaciones, como el valor máximo de filtración del viento, son difíciles de determinar sin tomar las medidas correspondientes para controlar la perturbación de la filtración del viento, lo que resulta en fluctuaciones excesivas en la temperatura ambiente. Como resultado, la precisión de la temperatura constante de la habitación a temperatura constante. Es difícil cumplir con los requisitos. Cómo garantizar la precisión de la temperatura constante de estos extraordinarios laboratorios científicos para cumplir con los requisitos de uso también se ha convertido en un gran problema en el diseño de sistemas de control y aire acondicionado ambiental a temperatura constante.
Debido a que el algoritmo de control PID tradicional es simple de operar, fácil de ajustar y de gran robustez, todavía juega un papel muy importante en el control de procesos, por lo que la mayoría de los sistemas termostáticos de aire acondicionado para invernaderos actuales utilizan. Control PID. Pero el efecto del control PID depende en gran medida de la configuración correcta de los parámetros del controlador. Para ello se han propuesto diversos métodos de sintonización de parámetros, como integración de error mínimo, relación de atenuación fija, configuración de polos, etc. Estos métodos utilizan principalmente algunos métodos de diseño de la teoría de control clásica o se basan en métodos de prueba de campo para calcular y ajustar los parámetros del controlador PID. Obviamente, esto requiere que los operadores tengan una base teórica sólida y experiencia en depuración en el sitio. Además, es difícil determinar los parámetros del modelo del objeto controlado y la estabilidad del rendimiento del sistema es deficiente, lo que requiere ajustes frecuentes de los parámetros, lo que inevitablemente afectará el funcionamiento normal del sistema. Para el control de temperatura de estas habitaciones con aire acondicionado no convencionales, dado que el objeto controlado tiene una gran inercia y retraso de tiempo, y se ve afectado por muchos factores, la función de transferencia del objeto tiene características no lineales y variables en el tiempo, por lo que es muy difícil utilizar el control PID tradicional es difícil lograr un mejor efecto de control.
Este artículo utiliza el método simplex para optimizar los parámetros PID y luego utiliza la simulación MATLAB para determinar la interferencia máxima del viento de penetración, de modo que el control PID pueda garantizar la precisión de la temperatura constante de la habitación a temperatura constante.
2 Descripción general del proyecto
El invernadero de temperatura constante tiene un área de construcción de 625 m2, una altura de 8 m, un volumen total de suministro de aire de 27500 m3/h, una temperatura de suministro de aire de 15 ℃ y una temperatura de diseño de la habitación de 27 ± 0,2 ℃ Equipo Disipación de calor 135 KW. Las paredes y pisos de la sala de temperatura constante están hechos de materiales aislantes térmicos y el aire infiltrado proviene de la sala exterior con una temperatura de diseño de 26 65, 438 0 ℃.
3 Modelado del proceso de aire acondicionado de invernadero a temperatura constante
1 Modelo matemático de los objetos controlados del sistema de aire acondicionado de invernadero a temperatura constante
Para controlar los objetos controlados del sistema de aire acondicionado de invernadero a temperatura constante, se deben establecer modelos matemáticos apropiados. Utilice lenguaje matemático para hacer algunas simplificaciones y suposiciones necesarias sobre objetos reales;
Dado que las paredes y los pisos del invernadero de temperatura constante están hechos de materiales aislantes térmicos, la transmisión entre las paredes interiores y exteriores y el suelo se ignora caliente.
El techo de la habitación a temperatura constante está compuesto por placas de cubierta con huecos, por lo que hay una cierta cantidad de viento de infiltración. El viento de infiltración de otros lugares, como puertas y ventanas, se ignora.
Si no se consideran la inercia del actuador y el retardo de transmisión del objeto de ajuste de temperatura ambiente, de acuerdo con la ley de conservación de la energía, la energía que ingresa al objeto por unidad de tiempo menos la energía que sale del el objeto por unidad de tiempo es igual a la energía almacenada en el objeto. La tasa de cambio, la expresión y la Figura 1 son las siguientes:
Figura 1 Sistema automático de ajuste de temperatura ambiente
La expresión matemática es:
En la fórmula: Donde la capacidad calorífica de la cámara de temperatura constante ;
c——Calor específico del aire;
GS— —Volumen de suministro de aire;
θ0 '-La temperatura del suministro de aire frente al calentador eléctrico;
θ1-Temperatura del aire interior, temperatura del aire de retorno;
QE calor del calentador eléctrico;
QM-Disipación de calor del equipo;
Qi - el calor aportado por el viento de infiltración;
A través de la fórmula qi = gic it
En la fórmula: gi - la cantidad de aire de infiltración;
θit - temperatura del aire del viento de infiltración;
Calor específico del aire de penetración del viento.
Sustituya la fórmula en la fórmula y organícela
Donde: t 1 - la constante de tiempo del objeto de ajuste,
t 1 = Chrr/; /p>
K1——El coeficiente de amplificación del objeto de ajuste,
k 1 = GSc/;
θE——La cantidad de ajuste del calentador eléctrico, convertida en el cambio de la temperatura del aire de suministro.
θE = QE/GSC;
θf——La cantidad de interferencia se convierte en el cambio de la temperatura del aire de suministro,
θf '-La perturbación de la temperatura del aire de suministro,
θf'=θ0 "
θIf——cantidad de interferencia del viento de infiltración,
θIf =Qi/GSC;
θMf—— Interferencia de disipación de calor del equipo,
θMf=QM/GSC.
A través de la transformada de Laplace, obtenemos
Si el retraso de transferencia del Se considera objeto controlado, temperatura constante. La función de transferencia del proceso de aire acondicionado del invernadero es:
2. La función de transferencia del elemento sensor de temperatura y el mecanismo regulador de actuación.
Según el Principio de equilibrio térmico, la ecuación de equilibrio térmico es:
En la fórmula: C2——La capacidad calorífica de la resistencia térmica;
θ2——La temperatura de la resistencia térmica;
Q2——La cantidad de aire transferida a la resistencia térmica por unidad de tiempo Calor;
α2 - coeficiente de transferencia de calor entre el aire interior y la superficie de resistencia térmica
F2 - área de superficie de resistencia térmica;
θ1 - temperatura del aire interior, temperatura del aire de retorno
Según la transformada de Laplace, la función de transferencia del elemento sensor de temperatura puede ser. obtenido:
También se ejecuta la función de transferencia del mecanismo de regulación:
3 Determinación de los parámetros característicos de la cámara de temperatura constante y otros parámetros
Las características de la cámara de temperatura constante, es decir, las características de la habitación, están representadas por tres parámetros: retardo de transferencia τ, constante de tiempo T1 y coeficiente de amplificación K1.
p>Constante de tiempo T1 y factor de amplificación K1.
De la fórmula, η=4, GI=GS×3, podemos obtener T1=18 puntos, K1=0.971
Retraso de transferencia τ
Según lo empírico. Se calcula la fórmula τ/T1=0,07, τ=35 minutos.
Según la Tabla 6 de la referencia, se puede observar que el tiempo del elemento sensor de temperatura es T3=. 50 segundos, 2ε=0,05 ℃
El coeficiente proporcional del calentador eléctrico K2=△θ/△N=0,00009, T2=50 segundos >4 Método de optimización simplex
El. La optimización de parámetros del sistema de control significa que se conoce el objeto controlado, se ha determinado la estructura y forma del controlador y es necesario ajustar o encontrar algunos parámetros del sistema de control para que todo el sistema de control alcance la optimización bajo un cierto rendimiento. index.
La idea del método simplex es muy simple. Si necesita el punto máximo de una función, primero puede calcular y comparar los valores de la función de varios puntos según su relación de tamaño. Determine la tendencia de cambio de la función como la dirección de referencia de la búsqueda y luego busque de acuerdo con la dirección de referencia hasta encontrar el valor mínimo.
Toma cuatro puntos de diferentes planos en el espacio tridimensional para formar un simplex, como se muestra en la Figura 3.
Figura 2 Simplex en un espacio tridimensional
Los valores de la función correspondientes a estos cuatro puntos X0, X1 y XX3 son F0 y FFF3. De la comparación se puede ver que el punto más grande es el punto correspondiente X3, por lo que se puede inferir que la posibilidad de un buen punto es mayor en el punto de simetría XR que es casi el punto XH, y luego el valor de la función FR en XR. se calcula. Si FR≥max, significa que el paso desde XH es demasiado grande y XR no es necesariamente mejor que XH. Entonces podemos comprimir el tamaño del paso, encontrar un nuevo punto XS entre XH y XR, y luego tomar el valor máximo del tamaño del paso, obtener un punto XE en la línea de extensión de XH y XR. Si la función FE correspondiente a XE es menor que FR, usamos XE como nuevo punto para formar un nuevo simplex con X0, X1 y X2. Finalmente se comparan los valores de las funciones en cada punto que componen el nuevo simplex. Si la diferencia relativa entre el valor máximo y el valor mínimo es menor que el número e dado, significa que se ha encontrado el valor mínimo; de lo contrario, los pasos anteriores se repiten hasta que se encuentre el valor mínimo.
Simulación de un sistema de control de temperatura ambiente constante
Todo el sistema de ajuste automático de temperatura ambiente incluye el objeto ajustado, el regulador, el elemento sensor de temperatura y el controlador PID. De acuerdo con los resultados del cálculo de parámetros, finalmente se obtiene el sistema de control de temperatura constante del invernadero de temperatura constante que se muestra en la Figura 3.
Figura 3 ¿Diagrama de bloques de simulación del sistema de control de temperatura constante de un invernadero a temperatura constante?
La disipación de calor del equipo experimental en la cámara de temperatura constante es bastante estable. Según la fórmula, se puede concluir que la perturbación de la disipación de calor del equipo θ MF = 17 ℃ es estable. perturbación. La perturbación de la temperatura del aire de suministro incluye principalmente la fluctuación del voltaje de suministro de energía del calentador eléctrico, la fluctuación de la temperatura del agua enfriada del intercambiador de calor y el cambio de la temperatura del aire de suministro causado por el aumento de temperatura de la tubería. Su valor es 0,1 ℃. . La cantidad de perturbación del viento de infiltración es una cantidad de perturbación aleatoria, que cambia con el cambio de la temperatura ambiente exterior de la habitación de temperatura constante y el cambio del volumen de aire de infiltración. Es el factor más importante que afecta la temperatura ambiente de la habitación de temperatura constante. habitación. Las curvas de simulación del control PID cuando las perturbaciones del viento de permeación son 0,1°C, 0,2°C, 0,3°C y 0,4°C se muestran en las Figuras 4 a 7.
Figura 4 Curva de simulación de control PID cuando θif es 0,1 ℃
Figura 5 Curva de simulación de control PID cuando θif es 0,2 ℃
Figura 6 Simulación de control PID cuando θif es curva de 0.3℃
Figura 7 Curva de simulación de control PID cuando θif es 0.4℃
Al analizar la Figura 4-Figura, se puede concluir que cuando la perturbación del viento de infiltración θIf no es mayor de 0,3 ℃, la temperatura interior del invernadero de temperatura constante La fluctuación es inferior a 0,2.
0 ℃, cumpliendo con los requisitos de precisión de temperatura constante de la sala de temperatura constante. Sin embargo, cuando la perturbación del viento de infiltración θIf es de 0,4°C, la fluctuación de la temperatura ambiente en la habitación a temperatura constante es mayor que 0,2°C, lo que está más allá del rango de fluctuación permitido.
6 Conclusión
A través de la simulación y el análisis anteriores, podemos sacar las siguientes conclusiones:
La precisión de temperatura constante del laboratorio de temperatura constante es 27 ± 0,2 ℃. Sin embargo, debido a la naturaleza única del laboratorio, existen muchas interferencias internas y externas en el invernadero de temperatura constante. Solo cuando la perturbación de enfriamiento del equipo es de 65438 ± 07 ℃, la perturbación de la temperatura del aire de suministro es de 0,65438 ± 0 ℃ y la perturbación del viento de infiltración no es superior a 0,3 ℃, el control PID puede garantizar la precisión de la temperatura constante del laboratorio de temperatura constante y cumplir con los requisitos de uso.
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Temperatura ambiente Control PID temperatura ambiente
Resumen: La precisión de la medición de temperatura de una temperatura laboratorio es 27 ±0,2°C Sin embargo, debido a la particularidad de este laboratorio, la interferencia volumétrica y algunas perturbaciones aleatorias dentro y fuera de la cámara de temperatura constante son difíciles de determinar, lo que dificulta que la precisión de la medición de temperatura alcance la precisión esperada. resultados. Para resolver este problema, se establece un modelo matemático del objeto controlado en una habitación de temperatura constante, se deriva su función de transferencia y luego se utilizan los parámetros del controlador PID para determinar los parámetros óptimos. Finalmente, se utiliza el método de simulación MATLAB. Se utiliza para estudiar la alteración de la temperatura interior y exterior en la temperatura ambiente. A través de la investigación, se puede concluir que cuando la capacidad de enfriamiento del equipo es de 65438 ± 07 ° C, la temperatura del suministro de aire de interferencia es de 0,65438 ± 0 ° C y la cantidad de aire de interferencia infiltrado no excede los 0,3 ° C del PID. La sala de control de temperatura garantiza la precisión del termostato.
Palabras clave: cámara de temperatura constante, parámetros de control PID, interferencia del viento, optimización de la temperatura
1 Introducción
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, diversos productos de precisión Los requisitos especiales de la fabricación y los experimentos científicos son inseparables del entorno de trabajo específico. En la actualidad, la precisión de la temperatura de nuestra sala común es de 65438 ± 0 ℃ y 0,5 ℃, que es 0,65438 ± 0 ℃. Y algunas, como las fábricas de instrumentos ópticos de alta precisión, han logrado una precisión de temperatura ambiente de 0,0056 ℃. Sin embargo, en algunos laboratorios científicos muy precisos, no solo la temperatura es alta, sino también interferencias como el volumen de aire de infiltración, el enfriamiento del equipo, las fluctuaciones en la temperatura del aire de suministro y los calentadores eléctricos, como las fluctuaciones en el voltaje de la fuente de alimentación, y algunas interferencias como Volumen de infiltración del viento, su valor máximo es difícil de determinar. Si no se utilizan las medidas adecuadas para controlar la penetración de la interferencia del viento, la temperatura ambiente fluctuará excesivamente, lo que dificultará alcanzar los requisitos de precisión de temperatura constante en la sala de temperatura constante. Cómo hacer que esta excelente precisión científica cumpla con los requisitos de los laboratorios de temperatura constante también se ha convertido en un problema importante en el diseño de sistemas de control y aire acondicionado de salas de computadoras a temperatura constante.
Debido a que el algoritmo de control PID tradicional tiene un cálculo simple, un ajuste conveniente y una gran robustez, este algoritmo de control todavía ocupa una posición muy importante en el control de procesos. Por lo tanto, la mayoría de los sistemas de aire acondicionado a temperatura ambiente actuales adoptan control PID. Sin embargo, la efectividad del control PID depende en gran medida del correcto ajuste de los parámetros del controlador. Con este fin, se han propuesto varios métodos de ajuste de parámetros, como la integral de error mínimo, la relación de atenuación fija y la configuración de polos, entre otros. Estos métodos utilizan principalmente algunos métodos de diseño o métodos de prueba de la teoría de control clásica y se basan en el cálculo y la configuración in situ de los parámetros de control PID. Obviamente, esto requiere que el operador tenga una base teórica elevada y experiencia en pruebas de campo. Además, los parámetros del modelo de objetos son difíciles de determinar y el rendimiento del sistema no es estable, lo que requiere ajustes frecuentes de los parámetros, lo que afectará el funcionamiento normal del sistema. Para estos controles de temperatura ambiente de aire acondicionado no convencionales, dado que el objeto controlado tiene una gran inercia y retraso de tiempo, y se ve afectado por cambios en muchos factores, la función de transferencia del objeto tiene características no lineales y variables en el tiempo, por lo que se utiliza el control PID tradicional. Es difícil obtener mejores efectos de control.
El método simplex se utiliza para optimizar los parámetros PID y MATLAB se utiliza para la simulación para determinar la penetración máxima de la perturbación del viento. El PID controla la temperatura ambiente para garantizar la precisión de la temperatura constante.
2 Descripción general del proyecto
El invernadero de temperatura constante tiene un área de construcción de 625 m2, una altura de piso de 8 m, un volumen de aire total de 27500 m3/h, una temperatura del aire de 65438 ± 05 ℃, una temperatura de diseño de la habitación de 27 ± 0,2 ℃ y un equipo de refrigeración de 65438 ± 035 kw, las paredes y los pisos del invernadero de temperatura constante están hechos de materiales de aislamiento térmico y el viento penetra hasta la temperatura exterior diseñada de 26. ±65438±0℃.
3 Modelado del proceso de temperatura ambiente del aire acondicionado
Un modelo matemático del objeto controlado de un sistema de aire acondicionado de una habitación a temperatura constante
Tomando el aire acondicionado de una habitación a temperatura constante sistema como objeto de control, establezca un modelo matemático adecuado. Utilice lenguaje matemático para hacer las simplificaciones y suposiciones necesarias sobre la cantidad de objetos reales:
Temperatura ambiente Dado que las paredes y pisos del edificio utilizan materiales aislantes, la transferencia de calor entre las paredes y pisos interiores y exteriores se puede ignorar.
La temperatura ambiente existe debido al hueco en el techo plano, que requiere un cierto grado de penetración del viento, como puertas y ventanas, la penetración del viento en otros lugares es insignificante.
Si el actuador no considera la inercia y el ajuste de temperatura, la transferencia va por detrás del objetivo. Según la ley de conservación de la energía, la energía que ingresa al objeto objetivo por unidad de tiempo menos la energía que sale del mismo. El objeto objetivo por unidad de tiempo tiene la misma relación que el objeto objetivo. La tasa de cambio del mismo stock de energía, su expresión es la siguiente en la Figura 1:
Figura 1 Sistema de ajuste automático de temperatura ambiente
La expresión matemática es:
Donde: Chrr - capacidad calorífica a temperatura ambiente;
c - calor específico del aire
GS - aire; tráfico
θ0' - frente al calentador eléctrico Temperatura del aire
θ1 - temperatura del aire interior, temperatura del aire de retorno
QE - calentador termoeléctrico;
Qm - disipación de calor del equipo
Aire - el calor penetra en el viento;
QI = Clasificación por tipo
En la fórmula : GI - caudal de aire de penetración;
θIt - temperatura del aire Penetración del viento;
cIt - penetración de aire aire caliente.
Integre habilidades en el estilo y organice una
Entre ellas: T1 - el objeto que ajusta la constante de tiempo,
t 1 = Chrr/; >
K1 - ajusta el coeficiente de amplificación del objeto,
k 1 = GSc/;
θE - ajusta el volumen del calentador eléctrico, convertido en cambios en la temperatura del aire,
θE = QE/GSC;
θf - convertido en la cantidad de interferencia con el cambio de temperatura del aire de suministro
;
θf' - la cantidad de interferencia con la temperatura del aire de suministro,
θf '= θ0 "
θIf - el volumen de penetración del viento de interferencia,
θIf = Qi/ GSC;
θMf - Interfiriendo con la capacidad de disipación de calor del dispositivo,
θMf = QM / GSC
La transformada de Laplace también está determinada por el estilo
Si el objeto controlado considera el retraso de transferencia, entonces el proceso de la habitación con aire acondicionado a temperatura constante es la función de transferencia:
2 Función de transferencia del elemento de temperatura y el mecanismo de ajuste ejecutivo.
El elemento de temperatura utiliza una resistencia térmica. Según el principio de equilibrio térmico, la ecuación de equilibrio térmico:
p>
Entre ellos: C2——Resistencia térmica de la capacidad calorífica. ;
θ2——Temperatura de resistencia térmica;
Q2——Resistencia térmica del calor por unidad de tiempo de aire;
α2 - Coeficiente de transferencia de calor superficial entre el aire interior y resistencia térmica;
F2 - Resistencia térmica del área de la superficie;
θ1 - Temperatura del aire interior, temperatura del aire de retorno
La transformada de Laplace se deriva de la. siguiente fórmula y se pueden utilizar los componentes de la función de transferencia de calor:
El mecanismo de ajuste logra la misma función de transferencia:
3 características de la temperatura ambiente y determinación de otros parámetros
Las características de temperatura ambiente son las características de la habitación, que están representadas por tres parámetros: retardo de transferencia τ, constante de tiempo T1 y coeficiente de amplificación K1
Constante de tiempo T1 y coeficiente de amplificación K1
A partir de la fórmula, η = 4, GI = GS × 3, a través de la ceremonia, se puede calcular que T1 = 18 minutos, K1 = 0,971
Retraso en la transmisión τ
Calculado a partir de la fórmula empírica τ/T1 = 0,07 es τ = 35 minutos
El horario de referencia del elemento de 6 temperaturas puede ser una constante de tiempo con una zona muerta de T3 = 50 segundos, 2ε. = 0,05 ℃
La relación de los coeficientes del calentador eléctrico K2 = △ θ / △ N = 0,00009, T2 = 50 segundos
4 Método de optimización simple
Control La optimización de los parámetros del sistema significa que cuando se conoce el objeto y se han determinado la estructura y forma de control, es necesario ajustar el sistema de control o encontrar ciertos parámetros para que los indicadores de rendimiento de todo el sistema de control estén en el mejor estado.
La idea del método simplex es muy simple. Si el punto de valor máximo de una función puede ser varios puntos para calcular el valor de la función, compárelos y determine la tendencia de los cambios de tamaño en función de ellos. relación funcional entre ellos, como La dirección de referencia de la búsqueda, y luego buscar en la dirección de referencia hasta encontrar el mínimo.
Cuatro puntos distintos del plano en el espacio tridimensional forman un simplex, como se muestra en la Figura 3.
Figura 2 Espacio simplex tridimensional
Los valores correspondientes a estos cuatro puntos X0, son, el paso de compresión puede encontrar nuevos puntos XS entre los puntos XH y XR X0, F1. , F2 máximo, tenga en cuenta que la situación ha mejorado, pero un paso adelante puede no ser suficiente, puede aumentar gradualmente y los puntos XR para expandir XE en línea. Si la función FE correspondiente a XE es pequeña, se usará como un nuevo XE punto en FR, formando un nuevo simplex con X0, X1 y X2. Finalmente, se forma un nuevo punto de comparación de valores de función simplex. Si la diferencia relativa entre el valor mayor y el menor es menor que el número predeterminado E, entonces se ha encontrado el valor mínimo. De lo contrario, continúe repitiendo los pasos anteriores hasta obtener el único. se encuentra.
5 Simulación del sistema de control de temperatura ambiente
El sistema de ajuste de temperatura incluye componentes como objetos de ajuste automático, reguladores y controladores de temperatura PID. De acuerdo con los resultados del cálculo de los parámetros, finalmente se obtiene el sistema de control de temperatura constante a temperatura ambiente que se muestra en la Figura 3.
Figura 3 ¿Diagrama de bloques de simulación del sistema de control de temperatura constante a temperatura ambiente?
La temperatura ambiente del equipo de laboratorio es bastante alta y la estabilidad térmica es buena. Del cálculo de la disipación de calor de interferencia del equipo, se puede concluir que θMf = 17 ℃, la interferencia del tráfico es. estable. La interferencia con la temperatura del aire de suministro, las fluctuaciones en el voltaje de suministro del calentador eléctrico principal y el volumen del intercambiador de calor de agua enfriada, así como las fluctuaciones de temperatura, como el aumento de temperatura de la tubería causado por cambios en la temperatura del aire de suministro, tienen un valor de 0,65438±0°C. La cantidad de infiltración de aire que interfiere es una perturbación aleatoria. La temperatura interior cambia con el cambio de la temperatura exterior. Los cambios en la temperatura interior y la cantidad de infiltración son los factores más importantes que afectan la temperatura interior. Cuando la interferencia del viento de penetración es 0,65438 ± 0 ℃, 0,2 ℃, 0,3 ℃ y 0,4 ℃ respectivamente, la curva de simulación del control PID se muestra en la Figura 4-7.
Figura 0.1 4θIf es la curva de simulación del control PID a ℃
Figura 0.2 5θIf es la curva de simulación del control PID a ℃
Figura 0.3 6θIf es PID a ℃ Curva de simulación de control
Figura 7θIf es la curva de simulación del control PID a 0,4 ℃
Analizando la Figura 4 - se puede concluir de la figura: cuando la cantidad de penetración θ si el la perturbación del viento no es superior a 0,3 ℃. En este momento, la fluctuación de la temperatura interior es inferior a 0,2 °C y la temperatura ambiente es constante, cumpliendo con los requisitos de precisión. Sin embargo, cuando la cantidad de perturbación del aire de infiltración θ es de 0,4°C, la fluctuación de temperatura de la temperatura ambiente es mayor que 0,2°C de la temperatura ambiente, lo que excede el rango de fluctuación acordado.
6 Conclusión
A través de la simulación y el análisis anteriores, se puede concluir que:
La precisión de la temperatura del laboratorio es de 27 ± 0,2 ℃, pero debido a la Particularidad del laboratorio, la interferencia de volumen de las temperaturas interior y exterior, solo cuando la interferencia de la temperatura del aire del equipo de refrigeración es 65.438 ± 0,7 ℃ y 0,65.438 ± 0 ℃, la interferencia del volumen de aire no supera los 0,3 ℃. En este momento, el control de temperatura PID puede garantizar que el experimento La precisión de la temperatura ambiente cumpla con los requisitos de uso.
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