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恒溫 生化培養箱溫度PID控制研究
點擊次數:774 更新時間:2023-04-14

恒溫 生化培養箱溫度PID控制(4)本文采用單純形法對PID參數進行優化,然后利用matlab仿真確定入滲風干擾的大值,PID控制可以保證恒溫 生化培養箱恒溫精度。整個恒溫箱溫度自動調節系統包括調節對象(空調房)、調節器、感溫元件和PID控制器。根據參數計算結果,得到恒溫培養箱恒溫控制系統,如圖3所示。
恒溫培養箱實驗裝置的散熱能力相當穩定。由式(11)可知,設備散熱干擾量θMF=14.7℃為穩定擾動。送風溫度的擾動主要包括電加熱器供電電壓的波動、換熱器冷水溫度的波動以及管道溫升引起的送風溫度的變化。數值為0.1℃。滲透空氣干擾是一種隨機干擾,它隨培養箱外房間溫度和滲透風量的變化而變化。它是影響培養箱室溫的一個重要因素。當入滲風擾動為0.1℃、0.2℃、0.3℃、0.4℃時,PID控制的仿真曲線如圖4~圖7所示。
由圖4至圖7可知,當入滲風擾動θif不大于0.3℃時,培養箱溫度波動小于0.2℃,滿足培養箱恒溫精度要求。但當入滲風擾動θif為0.4℃時,培養箱溫度波動大于0.2℃,超出了允許范圍。
6結論
通過以上模擬分析,得出:
恒溫箱的恒溫精度為27±0.2℃,但由于實驗培養箱的特殊性,孵化器內部和外部有很多干擾。只有當設備散熱干擾為14.7℃,送風溫度干擾為0.1℃,滲透空氣干擾不大于0.3℃時,PID控制才能保證培養箱恒溫精度,滿足使用要求。

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