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(cháng)提供的環(huán)境。另外，人工氣候箱的各個(gè)參數可以由人工自由設置，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)行測定，隨時(shí)了解人工氣候箱內的溫度以及濕度變化。
當溫度低而加熱的時(shí)候,水分蒸發(fā),氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結的水分會(huì )蒸發(fā)而增加內部的濕度;當溫度高而制冷的時(shí)候又會(huì )使經(jīng)過(guò)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 )改變內部的溫度,而濕度高除濕時(shí)又必然會(huì )導致溫度下降。所以溫度和濕度的控制是強耦合的。而且不同規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學(xué)模型又表明它們具有教大的延遲滯后特性,要達到上升速度快、過(guò)渡時(shí)間短、且超調小的目的,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、強耦合系統的控制問(wèn)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的溫控儀和濕度控制儀來(lái)實(shí)現溫濕度控制,而他們的控制方法也大部分是PID類(lèi)控制方法,對于純滯后參數時(shí)變的系統控制效果也不理想,并且使用起來(lái)也不方便,而模糊控制器是不依賴(lài)于系統的數學(xué)模型的,免去了辨識系統的麻煩,具有很好的魯棒性和自適應性,很適合模型不確定、參數變化等控制場(chǎng)合,正好可以適應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)解決溫度和濕度強耦合的問(wèn)題。
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