一恒

服务热线:021-58201756
17621554455

他们都在找: 一恒BPHJS-250A高低温(交变 上海一恒GHP-9080隔水式恒温 SX2-2.5-10NP程控箱式电阻炉
当前位置主页 > 新闻动态 > 行业动态 >

婴儿培养箱温湿度控制系统(上海一恒)

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-06-22 09:48【
  针对婴儿培育箱温湿度控制零碎存在的时滞、强耦合成绩,本文在传统PID控制技术的根底上,提出前馈补偿控制方案婴儿培育箱是应用计算机技术对培育箱温湿度施行伺服控制的一种医疗设备,
它爲早产儿或患病婴儿提供了一个温湿度恒定、超低噪声、相似母体子宫的优秀环境。其中温湿度恒定这一理想环境。
要素关于婴儿的安康生长尤爲重要,若所处的环境未到达平安的温湿度范围,婴儿将呈现不适甚至死亡。因而研讨培育箱温湿度控制零碎具有积极意义。在以后培育箱温湿度控制范畴中,传统的PID控制技术使用较爲普遍,
尤其是针对单温度变量的控制,依据单回路零碎的零碎误差,应用比例、积分、
微分计算出控制量来控制被控对象,该控制算法复杂且鲁棒性强,普遍运用在进程控制及运动控制中。但传统PID控制技术实践上是将温湿度看成两个独立有关联的不变零碎,
关于像婴儿培育箱这种具有强耦合性的温湿度控制零碎,并没有思索温湿度间的耦合性,因而很难到达较爲理想的控制目的。针对婴儿培育箱这种具有强耦合性的温湿度控制零碎,
本文提出并设计了基于PID的前馈解耦控制方案。首先采用阶跃呼应法求得温湿度控制对象的数学模型从而失掉可间接应用的参考模型,然后将解耦补偿器参加到原先设计好的控制零碎中,
使得其与被控对象组成的狭义零碎传递函数矩阵爲对角阵,从而把温湿度耦合双变量零碎转换爲两个无耦合的单变量独立子零碎,解除温湿度间的互相搅扰成绩。
1培养箱温湿度控制系统(婴儿)建模
 
  1.1 培养箱温湿度控制系统(婴儿)原理在婴儿培养箱温湿度控制系统中,温度和湿度变化分别由主控机箱中的加热管和加湿管组成。其中加热管的加热会引起培养箱某指定区域温度的变化,同时经过加热后空气中的水蒸气含量也会发生
相应改变。同理,加湿管虽只起到加湿作用,但同样会对箱内温度产生影响。温湿度控制系统的双输入双输出。
 
  1.2 温湿度系统模型的建立,本文采用阶跃响应法进行温湿度数学模型的建立,即对被控对象如温湿度的执行设备施加一扰动信号,紧接着对温湿度的连续变化曲线进行测量,最终得到传递函数。首先用阶跃响应法建立加热管-送风温度模型,在培养箱内外环境稳定且无异常干扰的前提下
 
2前期准备
  前馈补偿解耦控制方案对于婴儿培养箱控制系统中温度控制回路和湿度控制回路之间的耦合问题,通过加入两个温湿度前馈补偿数学模型使整个培养箱温湿度传递模型为对角形式,解除温湿度控制回路之间的关联性。
 
3仿真实验
  为了验证加入前馈解耦控制方案的婴儿培养箱温湿度控制系统的运行效果,本文以MATLAB作为仿真平台,将传统PID算法与加入前馈解耦控制器的解耦PID算法分别进行仿真调试,并对Kp、Ti、Td三个控制参数进行参数调节。调节过程结合培养箱
实际工作中容量较小、工况较稳定的特点,采用Ziegler?Nichols整定公式法进行参数初步整定,
 
4讨论与结论
  通过仿真结果及其分析可知,婴儿培养箱温湿度控制系统中加入前馈解耦控制算法既达到了解耦效果也加快了温湿度的响应速度,减少了超调量。当环境发生变化产生干扰信号后,加入前馈解耦控制算法的温湿度曲线扰动峰值明显小于不加解耦的
传统PID算法,并且前者很快恢复至稳定状态。综上所述,本文所采用的前馈解耦控制方案具有较好的控制效果,具有广泛推广及应用的价值。