[發明專利]一種基于FPGA的智能加濕器

無效

• 申請號: 201210202517.X
• 申請日: 2012-06-18
• 公開（公告）號: CN102721152A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 徐浩
• 申請（專利權）人: 蘇州騰輝環保科技有限公司
• 主分類號: F24F11/02
• 分類號: F24F11/02;F24F6/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及加濕器，特別涉及一種基于FPGA智能控制加濕器，屬于機械電子領域。

背景技術

加濕器作為調節室內環境，凈化空氣的裝置，在生活和生產中被廣泛應用。在實際應用中，環境濕度及工作占空比等因素，都將影響加濕器的性能。為改進加濕器性能，個研究人員也提出過多種對加濕器的該井方案，例如：基于單片機的工業加濕系統、基于不同濕度環境的控制方案等等。然而，一方面，當前加濕器設計主要通過旋鈕或按鍵手動調節噴霧量，實用不便，不能實現根據室內濕度自動控制的功能；另一方面，多是利用被動的電阻型傳感器或電容型傳感器，利用簡單的控制電路實現恒濕的功能，準確性和可擴展性都不能夠滿足用戶的需求。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種濕度測量準確、穩定可靠、可擴展性強的智能加濕器，還提供了一種該加濕器濕度輸出的控制方法。

本發明的一種基于FPGA的智能加濕器，包括加濕系統，所述加濕系統為智能加濕器閉環反饋回路系統，包括初始設定裝置、系統控制器、加濕器、濕度感應裝置、FPGA控制系統，所述初始設定裝置連接系統控制器，系統控制器連接加濕器，加濕器連接濕度感應裝置，所述FPGA控制系統一端連接濕度感應裝置、另一端連接系統控制器。

另一方面本發明還提供了一種對基于FPGA智能加濕器濕度輸出預測控制方法，包括以下步驟:

a.FPGA控制部件采用預測控制，獲得一組控制量u(k)；

b.將環境濕度采樣周期、工作條件等代入預測系統，建立預測控制模型；

c.通過該控制部件施加到被控對象上，實現濕度控制的最優。

預測控制優選指標的計算方法表達式（a）如下所示：

J=Σi=1p[yp(k+i)-yr(k+i)]]]>

其中J表示優化量，y_p(k+i)表示下一個時刻的預測值，y_r(k+i)是根據設定值與實際反饋值確定的變化參考軌跡。

y_r(k+i)=αⁱy_r(k)+(1-αⁱ)y_sp(k)

i=1,2,…，p

α=1-e-τ0τ]]>

其中τ是參考軌跡的時間常數，T₀是采用周期，y_sp(k)是系統的預設值。

本發明一種基于FPGA的智能加濕器工作原理：通過在加濕系統回路中設置一個FPGA控制系統，加濕器工作時，濕度信息被傳送至FPGA控制部件，FPGA控制部件讀取數據后，根據環境濕度確定輸出方波信號的占空比，再通過讀取的環境數據，調節占空比，并將結果發送至控制系統，控制系統根據接收到的信息自動調節電路的輸出，起到自動調節加濕部件，進行加濕工作。

本發明提供的一種基于FPGA的智能加濕器，在加濕器電子控制系統中采用FPGA控制系統，很好的實現了室內恒濕的功能。

附圖說明

圖1是本發明一種基于FPGA的智能加濕器結構示意圖。

圖2是對本發明加濕器濕度輸出預測控制系統的結構示意圖。

具體實施方式