恒溫 生化培養箱溫度PID控制研究
作者：未知 來源：未知 2021-08-03 瀏覽量：150
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恒溫 生化培養箱溫度PID控制研究
恒溫 生化培養箱溫度PID控制（4）本文采用單純形法對PID參數進行優化，然后利用matlab仿真確定入滲風干擾的大值，PID控制可以保證恒溫 生化培養箱恒溫精度。整個恒溫箱溫度自動調節系統包括調節對象（空調房）、調節器、感溫元件和PID控制器。根據參數計算結果，得到恒溫培養箱恒溫控制系統，如圖3所示。
恒溫培養箱實驗裝置的散熱能力相當穩定。由式（11）可知，設備散熱干擾量θMF=14.7℃為穩定擾動。送風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溫度的變化。數值為0.1℃。滲透空氣干擾是一種隨機干擾，它隨培養箱外房間溫度和滲透風量的變化而變化。它是影響培養箱室溫的一個重要因素。當入滲風擾動為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，當入滲風擾動θif不大于0.3℃時，培養箱溫度波動小于0.2℃，滿足培養箱恒溫精度要求。但當入滲風擾動θif為0.4℃時，培養箱溫度波動大于0.2℃，超出了允許范圍。
6結論
通過以上模擬分析，得出：
恒溫箱的恒溫精度為27±0.2℃，但由于實驗培養箱的特殊性，孵化器內部和外部有很多干擾。只有當設備散熱干擾為14.7℃，送風溫度干擾為0.1℃，滲透空氣干擾不大于0.3℃時，PID控制才能保證培養箱恒溫精度，滿足使用要求。
恒溫培養箱實驗裝置的散熱能力相當穩定。由式（11）可知，設備散熱干擾量θMF=14.7℃為穩定擾動。送風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溫度的變化。數值為0.1℃。滲透空氣干擾是一種隨機干擾，它隨培養箱外房間溫度和滲透風量的變化而變化。它是影響培養箱室溫的一個重要因素。當入滲風擾動為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，當入滲風擾動θif不大于0.3℃時，培養箱溫度波動小于0.2℃，滿足培養箱恒溫精度要求。但當入滲風擾動θif為0.4℃時，培養箱溫度波動大于0.2℃，超出了允許范圍。
6結論
通過以上模擬分析，得出：
恒溫箱的恒溫精度為27±0.2℃，但由于實驗培養箱的特殊性，孵化器內部和外部有很多干擾。只有當設備散熱干擾為14.7℃，送風溫度干擾為0.1℃，滲透空氣干擾不大于0.3℃時，PID控制才能保證培養箱恒溫精度，滿足使用要求。