[發(fā)明專利]一種焓差實驗室濕度控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

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• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109696932A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 申濤;魏軍;李曼曼;徐元;王丕濤
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G05D22/02
• 分類號: G05D22/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種焓差實驗室濕度控制系統(tǒng)，其特征是，包括依次相連的濕度檢測裝置、變送器、PLC和上位機；

所述濕度檢測裝置，用于檢測焓差實驗室的濕度數(shù)據(jù)，并傳輸給變送器；

所述變送器，用于將接收到的焓差實驗室濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流信號，傳送到PLC；

所述PLC，用于對接收到的電流信號進行處理，得到焓差實驗室濕度數(shù)據(jù)，并傳送到上位機；

所述上位機，用于根據(jù)接收到焓差實驗室濕度數(shù)據(jù)，計算焓差實驗室的焓濕量測量值，比較焓差實驗室焓濕量的設定值與得到的焓差實驗室焓濕量的測量值的大小，得到濕度偏差和濕度偏差率，采用隸屬度賦值方法設計模糊控制器，將濕度偏差和濕度偏差率輸入模糊控制器，經(jīng)過模糊控制器輸出焓差實驗室的濕度控制量，將濕度控制量分成加濕、開風機兩路控制信號并傳輸給PLC。

2.根據(jù)權利要求1所述的焓差實驗室濕度控制系統(tǒng)，其特征是，所述PLC連接有加濕器，將接收到加濕控制信號輸出至加濕器。

3.根據(jù)權利要求1所述的焓差實驗室濕度控制系統(tǒng)，其特征是，所述PLC還通過變頻器與風機連接，通過變頻器將開風機控制信號輸出至風機。

4.根據(jù)權利要求1所述的焓差實驗室濕度控制系統(tǒng)，其特征是，所述濕度檢測裝置包括用于檢測干球溫度的第一溫度傳感器和用于檢測濕球溫度的第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別與變送器連接。

5.一種焓差實驗室濕度控制方法，該方法基于權利要求1至4中任一項所述的焓差實驗室濕度控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，其特征是，該方法包括以下步驟：

采集焓差實驗室的濕度數(shù)據(jù)，計算焓差實驗室的焓濕量；

計算測得的焓差實驗室的焓濕量與設定的焓差實驗室的焓濕量之間的濕度誤差和濕度誤差率；

基于濕度誤差和濕度誤差率，采用隸屬度賦值和模糊控制方法計算焓差實驗室的濕度控制量。

6.根據(jù)權利要求5所述的焓差實驗室濕度控制方法，其特征是，所述焓差實驗室的焓濕量的計算方法為：

采集焓差實驗室的干球溫度和濕球溫度；

根據(jù)干球溫度和濕球溫度的壓力大小，計算空氣中水蒸氣分壓力；

將空氣中水蒸氣分壓力與大氣壓力和空氣中水蒸氣分壓力的差值相比，并乘以比例系數(shù)，得到焓差實驗室的焓濕量。

7.根據(jù)權利要求5所述的焓差實驗室濕度控制方法，其特征是，所述采用隸屬度賦值和模糊控制方法計算焓差實驗室的濕度控制量的方法為：

確定模糊控制器的輸入變量和輸出變量，以及輸入變量和輸出變量的論域及模糊語言值；

確定輸入變量和輸出變量的各個論域及模糊語言值所對應的隸屬度；

建立焓差實驗室濕度模糊控制規(guī)則表；

根據(jù)所確定的輸入變量和輸出變量的各個論域及模糊語言值所對應的隸屬度和焓差實驗室濕度模糊控制規(guī)則表，進行模糊推理，得到輸出的濕度控制量；

采用最大隸屬度法對輸出的濕度控制量進行解模糊運算，得到焓差實驗室濕度模糊控制查詢表。

8.根據(jù)權利要求7所述的焓差實驗室濕度控制方法，其特征是，所述輸入變量為濕度誤差和濕度誤差率；所述輸出變量為濕度控制量；

所述濕度誤差、濕度誤差率和濕度控制量的論域為{-3,-2，-1，0，1，2，3}，，模糊語音值為：負大，負小，零，正小，正大。

9.根據(jù)權利要求7所述的焓差實驗室濕度控制方法，其特征是，所述焓差實驗室濕度模糊控制規(guī)則表的建立方法為：

建立濕度誤差模糊子集和濕度誤差變化率模糊子集；

采用將濕度誤差模糊子集與濕度誤差變化率模糊子集相比較來確定濕度控制量模糊子集的模糊控制規(guī)則，得出若干個模糊控制規(guī)則，形成焓差實驗室濕度模糊控制規(guī)則表。

10.根據(jù)權利要求7所述的焓差實驗室濕度控制方法，其特征是，所述模糊推理的步驟包括：

根據(jù)所建立的焓差實驗室濕度模糊控制規(guī)則表，得到一個總的模糊關系；

基于濕度誤差模糊子集、濕度誤差變化率模糊子集及濕度控制量模糊子集的隸屬度函數(shù)，建立總模糊關系的隸屬度函數(shù)；

根據(jù)模糊推理合成規(guī)則，利用總模糊關系及其隸屬度函數(shù)，計算輸出的濕度控制量。