气候循环箱控制系统外围线路简单,设定界面简洁明了,循环箱不但能够控制温度、湿度,且性能价格比较高,具有一定的经济意义和推广价值。它的研制成功为智能型光照培养箱、生化培养箱、恒温恒湿培养箱等一系列生化试验设备的开发提供了,这些生化试验设备都是在循环箱的基础上通过某些功能的删减而实现。
气候循环箱内部气流循环控制流程为:气候箱上电后,循环风机就开始运行,循环风机使箱体内的气流不停的流动,使箱体中的气流zui终达到相同的温度和湿度。循环过程中气流首先经过加湿器增加气流需要的湿度,再经过制冷器降低气流的温度和湿度,然后经过加热器增加气流的温度,zui后回到箱体和其中气体混合,达到需要的温度和湿度。气候循环箱是一种非线性耦合滞后系统,其控制的核心问题是箱体内的温度、湿度。然而,目前复杂非线性耦合及滞后系统完善有效控制策略的缺乏,导致这类系统的实时有效控制存在很大的困难,常规的控制方法通常很难达到要求。目前正在兴起和发展的人工智能研究,为复杂非线性系统的控制开辟了一条新路。当前气候循环箱的温湿度流行的控制方法还是PID控制,而且控制仪表通常都是采用独立、通用的温度控制仪表和湿度控制仪表,由于循环箱不同的箱子控制对象变化比较大,这些通用的控制方法适应性比较差,而且温度和湿度的单独控制,没有考虑到它们的强耦合作用,气候循环箱控制的精度一般都无法令人满意。但是,新研究的模糊控制和模糊解耦的方法控制温湿度,既能提高控制精度,又可提高控制算法的鲁棒性和自适应能力。气候循环箱温度和湿度的控制是相互耦合的。这样,温湿度的控制实质上就是一个大滞后、强耦合系统的控制问题。而模糊控制器是不依赖于系统的数学模型的,免去了辨识系统的麻烦,具有很好的鲁棒性和自适应性,很适合模型不确定、参数变化等控制场合,正好可以适应循环箱温度湿度控制。
气候循环箱采用MCS-51单片机的汇编语言编制,整个程序固化在AT89C52的闪烁存储器中,程序采用模块化设计,使程序的整体层次清晰,结构一目了然,便于程序的修改和功能扩展。气候循环箱软件主要由键盘输入处理子程序、显示数据处理子程序、信号采样中断子程序、运算控制子程序、计时子程序、故障处理子程序、信号输出子程序、掉电中断服务子程序和主程序组成。
1.气候循环箱主程序由初始化程序和6个主要子程序组成,分别为系统初始化-->键盘输入处理子程序-->显示数据处理子程序-->信号运算控制子程序-->计时子程序-->故障处理子程序-->信号输出子程序(-->键盘输入处理子程序)。2.气候循环箱信号采样程序由定时充电/计数中断子程序T1和放电结束中断子程序T2组成。初始状态时,选通其中一路输入信号进行充电,置T1为定时方式,定时时间为65ms,定时时间一到,则进入定时中断子程序,TH1和TL1清零,判断P3.3(INT1)是否为低电平。若为低,则重复上述操作充电,并置出错标志,否则,气候循环箱选通基准电压信号进行放电,置T1为计数方式,当INT1端有下降沿触发时,进入放电结束中断子程序,读取的TH1和TL1值即为信号采样值,同时置/T1为定时方式,进行下一次采样。以上是其中一路输入信号的采样过程,完成二路信号的采样也很方便,可通过合理运用标志位,分时切换。3.该系统的温度参数的随机扰动影响较大,考虑到温度控制性能的高低对整机的影响很大,对箱内温度加热控制采用智能自适应控制算法进行解决。
气候循环箱可以控制光照度,以及运行的时间,即白天和夜晚的时间。使用循环箱,相当于我们能够控制自然环境,而不用再担心培育植物时受到雨雪或者其他自然灾害的影响。另外,智能气候循环箱微电脑全自动控制,控制板一体化,触摸开关。具有掉电记忆、掉电时间自动补偿功能;停电后再次开机都可延续原来的工作状态。风道式通风,工作室风速柔和,温度均匀;采用中空反射钢化渡膜玻璃,绝热性能好,美观大方。