人工氣候室的結(jié)構(gòu)和特點介紹
室內(nèi)用電加熱器的性能測試要求放置在人工氣候室內(nèi)。人工氣候室是一個模擬室內(nèi)外環(huán)境,為許多產(chǎn)品或構(gòu)件提供熱工性能測試的標準裝置。由于測試過程中的特殊要求,使得控制過程產(chǎn)生大滯后及不確定性等。為解決此類問題,針對其特點研究它的控制策略,結(jié)合人工免疫控制,提出了簡單有效的控制方法,解決了帶有大滯后及不確定性對象的控制問題。
人工氣候室結(jié)構(gòu)與特點
電加熱器測試用人工氣候室如圖1所示。智能人工氣候生長室是由六面保溫墻制成,室內(nèi)分冷室與熱室。被測試的設備是家用電加熱器,放置在熱室,測試期間要求熱室恒溫在23℃±0.5℃。冷室模擬室外環(huán)境溫度,溫度設定根據(jù)被測試電加熱器的功率確定,冷室內(nèi)的制冷量要與熱室內(nèi)被測電加熱器的散熱量保持平衡,從而保證熱室溫度的恒定。冷熱室之間的能量交換主要有兩個渠道,一是兩室之間的窗戶(導熱系數(shù)不大于3W/(m2K)),二是兩室之間的通氣孔(每小時換氣量為一個熱室體積)。熱室內(nèi)不準產(chǎn)生強制擾動。這些要求表現(xiàn)出了此類對象的大滯后及不確定性等特征。
本智能人工氣候培養(yǎng)室的主要特點是:冷室的制冷量與熱室的加熱量對溫控點的影響都具有不同程度的滯后,熱室的滯后最大(室內(nèi)不允許強制擾動);冷室的制冷量與熱室的加熱量對溫控點都具有不同程度的慣性,尤其是冷室的冷量對熱室溫控點的影響具有非常大的慣性;干擾量變化大,放置在熱室中的被測電加熱器是本控制系統(tǒng)中的主要干擾量。被測電加熱器的功率變化很大(300W~1500W),熱室溫度要保持恒定,冷室的控制溫度也要隨之產(chǎn)生很大的變化(溫度變化范圍為-27℃~14℃)[3];冷、熱室之間的溫度調(diào)節(jié)存在著交聯(lián)耦合關(guān)系。此系統(tǒng)的溫度恒定控制要求在最短的時間內(nèi)將冷、熱室溫度穩(wěn)定,在控制策略上則大有文章可做。
