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人工氣候室如何實現(xiàn)其控制算法
人工氣候室如何實現(xiàn)其控制算法
人工氣候室是模擬自然環(huán)境的一款儀器,能夠綜合實現(xiàn)控溫、控濕、控光、另外還有時間控制等方面,因此,也叫做智能人工氣候室。人工氣候室根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6823-93《生物人工氣候箱技術(shù)條件》的要求設(shè)計生產(chǎn),尤其是溫控系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng),皆處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。另外,人工氣候室還可以充當(dāng)種子發(fā)芽室,因為種子發(fā)芽最關(guān)鍵的因子就是溫度和濕度控制,而人工氣候室恰好可以滿足要求。
人工氣候室系統(tǒng)控制包括溫度控制、濕度控制、光照控制,系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的包含三個子控制器:溫度控制器、濕度控制器、光照控制器。溫度控制器采用模糊PID控制器來實現(xiàn)系統(tǒng)的高性能從性能和實用兩方面考慮,選用Fuzzy一P工D開關(guān)切換控制;濕度要求的精度比溫度稍低,采用模糊控制器;而光照控制相對簡單,因為光照燈照度與加在光照燈上的電壓成函數(shù)關(guān)系,給定光照首先計算出對應(yīng)電壓,然后控制光照晶閘管控制器使之輸出此電壓。
溫度模糊PID控制器如圖4所示為Fuzzy一Pl--D開關(guān)切換控制原理圖,其基本控制思想是在大偏差范圍內(nèi)采用Fuzzy控制,在小偏差范圍內(nèi)轉(zhuǎn)換成PID控制,兩者的轉(zhuǎn)換由微機(jī)程序根據(jù)事先給定的偏差范圍自動實現(xiàn)。Fuzzy一PID控制比PID控制有更快的動態(tài)響應(yīng),更小的超調(diào),顯然它比Fuzzy控制具有更高的穩(wěn)態(tài)精度。在實際中,PID控制的三個參數(shù)是經(jīng)過尋優(yōu)得到的。模糊控制器的實現(xiàn)方法是將一系列模糊控制規(guī)則離線轉(zhuǎn)化為一個查詢表(又稱為控制表),存儲在單片機(jī)中供在線控制時使用。這種模糊控制器結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,是最基本的一種形式。
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