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人工氣候箱溫濕度模糊控制解析

人工氣候箱是一種模擬自然環境中與植物生長有關的溫度、濕度和光照等因素,創造局部人工氣候的一種實驗設備。它為用戶提供了一種理想的人工氣候試驗環境,不僅可用作植物的發芽、育苗、組織細胞、微生物的培養;還可用作昆蟲、小動物的飼養,水體分析的BOD測定以及其他用途的人工氣候試驗。人工氣候箱可以同時控制溫度、濕度、光照度的多功能儀器，該儀器的光照度通過各種日光燈照明，但是溫度和濕度是人工氣候培養箱的關鍵，也是核心問題。

人工氣候箱內部氣流循環控制流程為:氣候箱上電后,循環風機就開始運行,循環風機使箱體內的氣流不停的流動,使箱體中的氣流最終達到相同的溫度和濕度。循環過程中氣流首先經過加濕器增加氣流需要的濕度,再經過制冷器降低氣流的溫度和濕度,然后經過加熱器增加氣流的溫度,最后回到箱體和其中氣體混合,達到需要的溫度和濕度。

人工氣候箱溫度和濕度的控制是相互耦合的。這樣,溫濕度的控制實質上就是一個大滯后、強耦合系統的控制問題。這些特點決定了溫濕度控制要獲得較高精度有一定的難度。托普儀器生產的智能人工氣候箱采用的模糊控制器是不依賴于系統的數學模型的,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控制箱體氣流的溫濕度,同時也使用模糊解耦的方法來解決溫度和濕度強耦合的問題。