恒温室房间温度PID控制研究

　　随着科学技术的发展，各类精密产品的生产制造以及特种科学实验都要求具有特定的工作环境，恒温仓库就成为了不可缺少的条件之一。目前我国常见的恒温室的恒温精度为±1℃及±0.5℃，也有±0.1℃。而一些高精度的恒温室如光学仪器厂的刻线室恒温精度已达到了±0.0056℃。但是在某些特殊的科学实验室不仅恒温精度很高，而且干扰量多如渗透风、设备散热、送风温度波动以及电热器供电电压的波动等，且某些干扰量如渗透风其最大值难于确定而没有采用相应的措施控制渗透风扰量，导致了房间温度的波动过大，结果使恒温室的恒温精度很难达到要求。如何使这些特殊的科学实验室恒温精度达到使用要求，也成为了恒温室的空调系统和控制系统设计的一个巨大的难题。

　　由于传统的PID控制算法，其运算简单、调整方便、鲁棒性强,在过程控制中,这种控制算法仍占据相当重要的地位.故目前恒温室的空调系统大部分采用PID控制。但PID控制的效果如何,在很大程度上是取决于控制器参数的正确整定。为此,人们提出了各种不同的参数整定方法,如误差积分最小、固定衰减比、极点配置等方法.这些方法主要是用经典控制理论中的一些设计方法或者依靠现场试验方法来进行PID控制器参数的计算与整定.显然,这就要求操作人员具有较高的理论基础和现场调试经验.而且,被控对象模型参数难以确定以及系统性能稳定性较差,则需频繁地进行参数整定,这必将影响系统的正常运行。对于这些特殊的空调房间温度的控制，由于被控对象具有较大的惯性和迟延，且受各种因素变化的影响，因此对象的传递函数具有非线性和时变特性，采用传统的PID控制难于取得较好的控制效果。

　　本文采用单纯形法寻优PID参数，然后采用MATLAB仿真确定渗透风干扰量的最大值，PID控制才能保证恒温室的恒温精度。