人工氣候培養(yǎng)箱的溫濕度控制方法

  人工氣候箱跟光照箱一樣，能夠提供模擬的自然環(huán)境，如合適的溫度、濕度、光照度等等，為植物的生長(zhǎng)提供的環(huán)境。另外，人工氣候箱的各個(gè)參數(shù)可以由人工自由設(shè)置，免去了自然環(huán)境不可控制的煩惱。溫濕度控制是人工氣候箱系統(tǒng)的有利，溫濕度控制的同時(shí)，我們可以用溫濕度自記儀進(jìn)行測(cè)定，隨時(shí)了解人工氣候箱內(nèi)的溫度以及濕度變化。
      當(dāng)溫度低而加熱的時(shí)候,水分蒸發(fā),氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結(jié)的水分會(huì)蒸發(fā)而增加內(nèi)部的濕度;當(dāng)溫度高而制冷的時(shí)候又會(huì)使經(jīng)過制冷器的氣流濕度下降而使整個(gè)箱體的濕度下降;同樣當(dāng)濕度低而加濕的時(shí)候,外部的冷或者熱濕氣又會(huì)改變內(nèi)部的溫度,而濕度高除濕時(shí)又必然會(huì)導(dǎo)致溫度下降。所以溫度和濕度的控制是強(qiáng)耦合的。而且不同規(guī)格的箱體溫度和濕度的耦合程度是不一樣的。另外有時(shí)候氣候箱要求溫濕度多段循環(huán)控制,前后兩段溫濕度是不一樣的,而氣候箱溫濕度控制的數(shù)學(xué)模型又表明它們具有教大的延遲滯后特性,要達(dá)到上升速度快、過渡時(shí)間短、且超調(diào)小的目的,一般的控制方法很難奏效。
      由上述分析可知人工氣候箱溫度和濕度的控制是相互耦合的。這樣,溫濕度的控制實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大滯后、強(qiáng)耦合系統(tǒng)的控制問題。這些特點(diǎn)決定了溫濕度控制要獲得較高精度有的難度。一般人工氣候箱采用單獨(dú)的溫控儀和濕度控制儀來(lái)實(shí)現(xiàn)溫濕度控制,而他們的控制方法也大部分是PID類控制方法,對(duì)于純滯后參數(shù)時(shí)變的系統(tǒng)控制效果也不理想,并且使用起來(lái)也不方便,而模糊控制器是不依賴于系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的,免去了辨識(shí)系統(tǒng)的麻煩,具有很好的魯棒性和自適應(yīng)性,很適合模型不確定、參數(shù)變化等控制場(chǎng)合,正好可以適應(yīng)人工氣候箱溫度濕度控制,所以本人工氣候箱控制器采用模糊控制的方法來(lái)控制箱體氣流的溫濕度,同時(shí)也使用模糊解耦的方法來(lái)解決溫度和濕度強(qiáng)耦合的問題。