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恒溫生化培養(yǎng)箱溫度PID控制研究

時間:2021-7-6閱讀:1368

恒溫 生化培養(yǎng)箱溫度PID控制(4)本文采用單純形法對PID參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,然后利用matlab仿真確定入滲風(fēng)干擾的大值,PID控制可以保證恒溫 生化培養(yǎng)箱恒溫精度。整個恒溫箱溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)對象(空調(diào)房)、調(diào)節(jié)器、感溫元件和PID控制器。根據(jù)參數(shù)計算結(jié)果,得到恒溫培養(yǎng)箱恒溫控制系統(tǒng),如圖3所示。
恒溫培養(yǎng)箱實驗裝置的散熱能力相當(dāng)穩(wěn)定。由式(11)可知,設(shè)備散熱干擾量θMF=14.7℃為穩(wěn)定擾動。送風(fēng)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(fēng)溫度的變化。數(shù)值為0.1℃。滲透空氣干擾是一種隨機(jī)干擾,它隨培養(yǎng)箱外房間溫度和滲透風(fēng)量的變化而變化。它是影響培養(yǎng)箱室溫的一個重要因素。當(dāng)入滲風(fēng)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(dāng)入滲風(fēng)擾動θif不大于0.3℃時,培養(yǎng)箱溫度波動小于0.2℃,滿足培養(yǎng)箱恒溫精度要求。但當(dāng)入滲風(fēng)擾動θif為0.4℃時,培養(yǎng)箱溫度波動大于0.2℃,超出了允許范圍。

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