人工氣候室如何實現其控制算法

人工氣候室是模擬自然環境的一款儀器，能夠綜合實現控溫、控濕、控光、另外還有時間控制等方面，因此，也叫做智能人工氣候室。人工氣候室根據國家行業標準JB/T6823-93《生物人工氣候箱技術條件》的要求設計生產，尤其是溫控系統和濕度控制系統，皆處于國內領先水平。另外，人工氣候室還可以充當種子發芽室，因為種子發芽最關鍵的因子就是溫度和濕度控制，而人工氣候室恰好可以滿足要求。

人工氣候室系統控制包括溫度控制、濕度控制、光照控制，系統內相應的包含三個子控制器:溫度控制器、濕度控制器、光照控制器。溫度控制器采用模糊PID控制器來實現系統的高性能從性能和實用兩方面考慮，選用Fuzzy一P工D開關切換控制;濕度要求的精度比溫度稍低，采用模糊控制器;而光照控制相對簡單，因為光照燈照度與加在光照燈上的電壓成函數關系，給定光照首先計算出對應電壓，然后控制光照晶閘管控制器使之輸出此電壓。

溫度模糊PID控制器如圖4所示為Fuzzy一Pl--D開關切換控制原理圖，其基本控制思想是在大偏差范圍內采用Fuzzy控制，在小偏差范圍內轉換成PID控制，兩者的轉換由微機程序根據事先給定的偏差范圍自動實現。Fuzzy一PID控制比PID控制有更快的動態響應，更小的超調，顯然它比Fuzzy控制具有更高的穩態精度。在實際中，PID控制的三個參數是經過尋優得到的。模糊控制器的實現方法是將一系列模糊控制規則離線轉化為一個查詢表(又稱為控制表)，存儲在單片機中供在線控制時使用。這種模糊控制器結構簡單，使用方便，是最基本的一種形式。