文档介绍：7 , 7
第
卷第期哈尔滨工业大学学报 4 56
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一种基于极点配置的自校正:+ ; 温度控制器
黄显林周建锁王淑娟
<哈尔滨工业大学控制工程系=
摘要提出一种基于极点配置的自校正温度控制器, 旨在解决常规:+ ; 参数不能在线自动整定
的问题。仿真结果证明了该控制器的有效性。
关键词极点配置> 自校正> 温度控制器> 仿真
分类号 4 ? ≅
, , , ,
便下文将。, ΔΑΒΧ。ΑΕ,? & + 人?
& Α仍分别记为
,
温控对象数学模型, , , 。,
Β, 。? Ε,? 肠根据传热学稳态传热原理得对象
,
为了控制某一系统的温度一般采用常规的Α
数学模型为
, 。
:+ ; 控制器利用单片机来实现但是常规:+ ; 在
, 保温层
用问主要‘
实际应中存在许多题是不同温度点参 7
Α州、
, 。Φ
数的整定问题为此建立了自校正:+ ; 控制律Φ
。于加热层
温控箱结构简化如图, 所示其基本工作过程、
Φ
, ,
Α、
为电热丝通电对加热室的空气进行加热然后 7
6 巨温层
Φ
, 。
毛‘、
由风机吹人恒温室使恒温室的温度达到平衡
Φ
, , 鬓
同时随着箱体内空气温度的升高通过保温层的 6
散热也增大了, 当由电热丝提供的加热功率与散图, 温控箱示意图
, 。ΓΓ〔Ι6 ΒΓ 5 ΚΟ
热功率数值相等时箱体内温度便稳定下来. Η如山ϑ9Ιϑ6Κ 50 ΛΓΔΜΓΙϑΛΝΛΙ5 6 场
为了便于分析, 将温控箱热原理图简化如图
。, ,
? 所示其中Α, ?
代表空气室<加热室和恒温
, > / 6 , ,
室作为整体考虑= 保温层和外界空气几几Π
Π气
, , , ,
空空> Β, ΒΧΒ
为气室保温层外界气温度为几
空气室, 保温层, 外界空气的比热> 口为输人的热
, , 。
功率> 口,? 口?
为, 传给? ? 传给
的传热率
图? 温控箱热原理图
根据传热学原理有
(Σ 9 Χ∗65ΒΕ山ϑ 9ΙϑΘ 66 ∀0 ΛΗΓΙΚ 65ΛΙΓΡ
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式中心为传热数为气室和, 6Α+ 刀Χ,?
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保温层介质的质量& 为传热面积为方? 了Τ,? 心ΓΓΧ
7
收稿日期Α 6望魏Σ一,
一
, , , 7
黄显林男,≅ςΖ年生教授> 哈尔滨工业大学控制工程系<巧仪刃, =
第期黄显林等Α一种基于极点配置的自校正:+ ; 温度控制器
, Α
通的线可以判[ 比用只对出量即
过观察阶跃输人实验曲定奋<Ζ= 例作输有效有
,
6< 阶跃响应未发生振荡= 故式<ς= 可改写为Α△8 <Ε= Ξ凡仁, <Ε一, = 一, <Ε=〕ΥΕ‘Γ<Ε= Υ
Τ‘<ΑΥΑ, Ε己仁? 少<Ε一, = 一= <Ε= 一= <Ε一? =」<, ,=
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式<,,= 可改写为
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其中均为实根 8 Ξ一
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,
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考虑温控实际过程对式<Ζ= 进行带零阶保持式中Α∴Ε> 月Ξ<, 一Α, =<几一月? = >:
Ξ凡
, Α
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Π, 、ΠΑ、Α
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