[發(fā)明專利]一種焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制系統(tǒng)及其控制方法

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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(shè)計(jì)）人: 申濤;魏軍;李曼曼;徐元;王丕濤
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號: G05D22/02
• 分類號: G05D22/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

本發(fā)明公開了一種焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制系統(tǒng)及其控制方法，實(shí)現(xiàn)了對焓差實(shí)驗(yàn)室濕度的準(zhǔn)確控制。該系統(tǒng)包括依次相連的濕度檢測裝置、變送器、PLC和上位機(jī)；濕度檢測裝置檢測焓差實(shí)驗(yàn)室的濕度數(shù)據(jù)，并傳輸給變送器；變送器將接收到的焓差實(shí)驗(yàn)室濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電流信號，傳送到PLC；PLC對接收到的電流信號進(jìn)行處理，得到焓差實(shí)驗(yàn)室濕度數(shù)據(jù)，并傳送到上位機(jī)；上位機(jī)根據(jù)接收到焓差實(shí)驗(yàn)室濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算焓差實(shí)驗(yàn)室的焓濕量測量值，并計(jì)算濕度偏差和濕度偏差率，采用隸屬度賦值方法設(shè)計(jì)模糊控制器，經(jīng)過模糊控制器輸出焓差實(shí)驗(yàn)室的濕度控制量，將濕度控制量分成加濕、開風(fēng)機(jī)兩路控制信號并傳輸給PLC。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及焓差實(shí)驗(yàn)室技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用模糊變量隸屬度賦值方法的焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

焓差實(shí)驗(yàn)室是能夠模擬各種不同的溫、濕度環(huán)境工況，并同時測試空調(diào)的各種性能參數(shù)、制冷能力、制熱能力、低溫非穩(wěn)態(tài)制熱能力、功耗、C.O.P、循環(huán)風(fēng)量以及季節(jié)能源消耗效率的實(shí)驗(yàn)室。我國對焓差實(shí)驗(yàn)室溫濕度的控制精度提出具體的要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。GB/T17758-2010《單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)》和GB/T25128-2010《直接蒸發(fā)式全新風(fēng)空氣處理機(jī)組》要求：空調(diào)機(jī)進(jìn)行制冷實(shí)驗(yàn)和制熱實(shí)驗(yàn)時，干球溫度最大變化幅度為±1.0℃，平均變化幅度±0.3℃；濕球溫度最大變化幅度為±0.5℃，平均變化幅度±0.2℃。實(shí)驗(yàn)室分為室內(nèi)側(cè)和室外側(cè)，在測試空調(diào)性能時，對房間的溫濕度要求都很高，焓差實(shí)驗(yàn)室的濕度可以由焓濕量來表示。目前，大多數(shù)控制只針對溫度進(jìn)行針對性控制，濕度控制一般不做單獨(dú)控制。

因此，如何設(shè)計(jì)一種能夠控制焓差實(shí)驗(yàn)室濕度的系統(tǒng)及方法，仍是待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本公開提供了一種采用模糊變量隸屬度賦值方法的焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制系統(tǒng)及其控制方法，實(shí)現(xiàn)了對焓差實(shí)驗(yàn)室濕度的準(zhǔn)確控制。

本公開所采用的技術(shù)方案是：

一種焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次相連的濕度檢測裝置、變送器、PLC和上位機(jī)；

所述濕度檢測裝置，用于檢測焓差實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行處理，得到焓差實(shí)驗(yàn)室濕度數(shù)據(jù)，并傳送到上位機(jī)；

所述上位機(jī)，用于根據(jù)接收到焓差實(shí)驗(yàn)室濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算焓差實(shí)驗(yàn)室的焓濕量測量值，比較焓差實(shí)驗(yàn)室焓濕量的設(shè)定值與得到的焓差實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室的濕度控制量，將濕度控制量分成加濕、開風(fēng)機(jī)兩路控制信號并傳輸給PLC。

進(jìn)一步的，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。

進(jìn)一步的，所述PLC還通過變頻器與風(fēng)機(jī)連接，通過變頻器將開風(fēng)機(jī)控制信號輸出至風(fēng)機(jī)。

進(jìn)一步的，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。

一種焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制方法，該方法基于如上所述的焓差實(shí)驗(yàn)室濕度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，該方法包括以下步驟：

采集焓差實(shí)驗(yàn)室的濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算焓差實(shí)驗(yàn)室的焓濕量；

計(jì)算測得的焓差實(shí)驗(yàn)室的焓濕量與設(shè)定的焓差實(shí)驗(yàn)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(jì)算焓差實(shí)驗(yàn)室的濕度控制量。

進(jìn)一步的，所述焓差實(shí)驗(yàn)室的焓濕量的計(jì)算方法為：