[发明专利]一种箱体的温度控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种箱体的温度控制系统及其控制方法，控制系统包括温控腔体、风道、加热装置、蒸发器、风机和冷量产生装置。方法包括：步骤1：计算温度控制系统运行时的加热参数；步骤2：冷量产生装置6开启的情况下，当预设温度值T_PV低于环境温度5℃时，通过加热装置的通断调节温控腔体内的温度；步骤3：计算该状态下的系统参数P₂、I₂和D₂；步骤4：冷量产生装置6关闭的情况下，当预设温度值T_PV高于环境温度5℃时，通过加热装置的通断调节温控腔体内的温度；步骤5：计算该状态下的系统参数P₁、I₁和D₁。本发明的箱体的温度控制系统及控制方法，具有能够让本来就难以获得精确数学模型的高低温温度控制具有很好的适应性和较强的鲁棒性等优点。

技术领域

本发明涉及温度控制的技术领域，特别是涉及一种箱体的温度控制系统及其控制方法。

背景技术

温度控制，是指通过以温度作为被控变量的开环或闭环控制系统，来实现温度高低的调节或者维持环境温度在恒定值左右。

在生物医疗领域内，温度控制应用范围非常广泛。由于生物医疗领域中，很多情况下需要将环境温度控制在一定的范围之内，甚至是很精确地范围之内，因此生物医疗领域中使用的温控设备对温度控制性能要求很高。在国内大多生产厂家未达到其使用性能要求，较多用户只能选择进口设备，而价格是高昂的。

常用PID(比例P、积分I和微分D)调节器/温控仪控制算法包括常规PID、模糊控制、神经网络、fuzzy-PID、神经网络PID、模糊神经网络、遗传PID及广义预测等算法。常规PID控制易于建立线性温度控制系统被控对象模型；模糊控制基于规则库，并以绝对或增量形式给出控制决策；神经网络控制采用数理模型模拟生物神经细胞结构，并用简单处理单元连接成复杂网络；puzzy-PID为线性控制，且结合模糊与PID控制优点。

因此，突破传统的PID控制瓶颈至关重要，传统PID控制方法对温度控制主要存在较多不足。目前，实验室中常常设置有同时具备高低温功能的腔体。这种腔体的温度控制系统，是具有时滞和非线性的复杂系统。对于这种具备高低温功能的腔体，采用常规的PID系统，是不能做到快速地动态响应、精确的温度控制的，很难满足实验室的温度控制的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种鲁棒性好、具有较强适应性的箱体的温度控制系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案。

一种箱体的温度控制系统，其结构特点，包括温控腔体1、风道2、加热装置3、蒸发器4、风机5和冷量产生装置6；

所述温控腔体1上设置有风道2；所述风道2上设置有风机5；

所述温控腔体1的左侧壁和右侧壁上均设置有加热装置3；

所述所述温控腔体1的后侧壁上设置有蒸发器4；所述蒸发器与冷量产生装置6相连接。

所述加热装置为加热管或加热线。

所述冷量产生装置6为半导体制冷片或压缩机。

本发明还公开了一种上述箱体的温度控制系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤1：计算温度控制系统运行时的加热参数；

步骤2：冷量产生装置6开启的情况下，当预设温度值T_PV低于环境温度5℃时，冷量产生装置6处于常开状态，通过加热装置的通断调节温控腔体内的温度；

步骤3：根据步骤2的温度调节过程，计算该状态下的系统参数P₂、I₂和D₂；