1、研究方法

（1）恒溫恒濕試驗(yàn)箱手動(dòng)控制過程的實(shí)驗(yàn)研究方法選擇一恒溫恒濕試驗(yàn)箱作為測試對象。在沒有安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，通過加濕、加熱、排風(fēng)等方式進(jìn)行手動(dòng)控制的操作記錄，記錄內(nèi)容主要為：運(yùn)行時(shí)間、箱內(nèi)濕度、箱內(nèi)溫度，排風(fēng)流量、排風(fēng)速度、環(huán)境溫度和環(huán)境濕度等。

（2）建立自適應(yīng)逆控制模型的研究方法歸納整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行單因素與多因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，通過非 線性擬合，建立溫濕度過程控制的數(shù)學(xué)模型。由于溫濕度控制過程是一個(gè)較復(fù)雜的多變量、大滯后和非線性熱工過程，需對所建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行線性化解耦和大滯后補(bǔ)償，只有這樣，才能便于控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。本研究擬采用多變量非線性系統(tǒng)的逆控制方法，完成對過程控制數(shù)學(xué)模型的處理。軟件擬采用 MATLAB 和 SIMULINK 進(jìn)行控制系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)。

（3）研制恒溫恒濕試驗(yàn)箱的研究方法

應(yīng)用前面建立的自適應(yīng)逆控制模型，研制一臺恒溫恒濕試驗(yàn)箱，設(shè)備主要由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、加濕系統(tǒng)、水箱、恒溫恒濕箱體等主要部分組成。 設(shè)備以 PLC 與溫、濕度控制器為自動(dòng)化平臺，集成溫度傳感器、濕度傳感器、觸摸屏、固態(tài)繼電器等，組成恒溫恒濕 箱電氣控制系統(tǒng)。使用溫濕度傳感器獲得溫濕度的感應(yīng)電壓，直接接 入至一臺溫濕度控制器中，根據(jù)自適應(yīng)逆控制模型，輸出 0-10V 的線 性電壓對加熱系統(tǒng)進(jìn)行控制，采用 PWM 控制方法控制固態(tài)繼電器按照計(jì)算得出的通斷頻率，調(diào)節(jié)加濕系統(tǒng)開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間，達(dá)到使箱體 內(nèi)溫濕度恒定的目的。

2、實(shí)驗(yàn)方案

（1）恒溫恒濕試驗(yàn)箱手動(dòng)控制過程實(shí)驗(yàn)選擇一恒溫恒濕試驗(yàn)箱作為測試對象。在沒有安裝自動(dòng)控制系統(tǒng) 時(shí)，通過加濕、加熱、排風(fēng)等方式進(jìn)行手動(dòng)控制的操作記錄，記錄內(nèi)容 主要為：運(yùn)行時(shí)間、箱內(nèi)濕度、箱內(nèi)溫度，排風(fēng)流量、排風(fēng)速度、環(huán)境溫 度和環(huán)境濕度等。 進(jìn)行單因素與多因素實(shí)驗(yàn)，對記錄各參數(shù)進(jìn)行靈敏性分析，并進(jìn)行非線性擬合建立溫濕度過程控制的數(shù)學(xué)模型。

（2）MATLAB 控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)針對建立的控制模型，利用 MATLAB 和 sinmulink 進(jìn)行控制系統(tǒng) 仿真實(shí)驗(yàn)，主要有：

①時(shí)滯時(shí)變系統(tǒng)無時(shí)滯跟蹤的控制仿真

②時(shí)滯時(shí) 變系統(tǒng)跟蹤的控制仿真

③具有可測干擾系統(tǒng)的有前饋補(bǔ)償?shù)目刂品抡妗?

（3）恒溫恒濕試驗(yàn)箱自動(dòng)控制過程實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中記錄與手動(dòng)實(shí)驗(yàn)相同的內(nèi)容。

3、結(jié)論

通過恒溫恒濕試驗(yàn)箱手動(dòng)控制過程的實(shí)驗(yàn)研究和自適應(yīng)逆控制過程的開發(fā)研究，進(jìn)行兩種情況下實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比，說明針對恒溫恒濕試驗(yàn)箱，自適應(yīng)逆控制能達(dá)到非常好的控制效果，能提高恒溫恒濕系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可控性、可觀性和魯棒性。

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