溫度、濕度模型和MIMO控制算法

溫度、濕度模型和MIMO控制算法

使用ecICP建模，控制器設(shè)計和參量設(shè)定，使用ecCST確定控制算法

本文以溫度/濕度控制系統(tǒng)為例，介紹ecICP和ecCST在2x2的MIMO(Multiple Input / Multiple Output)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

上述的裝配圖是車用空調(diào)和加濕器的簡化圖。使用優(yōu)化的控制系統(tǒng)，可以達到溫度和濕度的設(shè)置點。這個操作的難點在于空氣中的溫度和濕度是高度相關(guān)的。換句話說,加熱能增加空氣溫度而減少空氣濕度，同樣的，打開加濕閥門增加濕度，空氣的溫度就降低。

控制器的作用是實現(xiàn)溫度和濕度達到駕駛員的設(shè)定值，特別是設(shè)定值需要改變的情況。這個控制器系統(tǒng)是非線形的，參數(shù)高度耦合。傳感器用于溫度和濕度檢測，加熱量Hp和加濕量Hv用于控制溫度和濕度(THAC = temperature/humidity air condition system)。

為了得到THAC的特性，逐步變化加熱量Hp、同時打開加濕閥門Hv。同時改變參量可以動態(tài)觀察兩個相關(guān)物理量之間的耦合。

圖_1是測試結(jié)果，從上到下依次表示溫度、濕度、加熱量和加濕閥門開口。圖中左側(cè)和右側(cè)紅線之間的區(qū)域用來產(chǎn)生2x2的MIMO模型。

圖_1: Hp（加熱量）和Hv（加濕閥）同時變化的時候，測試的空氣調(diào)節(jié)器的溫度和濕度

為了獲得優(yōu)化的控制器參數(shù)，使用ecICP軟件。不需要深入的建模和控制器設(shè)計的理論知識，ecICP 可以快速設(shè)計SISO（單輸入單輸出）和MIMO（多輸入多輸出）系統(tǒng)的控制器和參數(shù)。

ecICP使用圖_1所示的測試數(shù)據(jù)，根據(jù)輸入輸出獲得系統(tǒng)的模型特征。同時, ecICP自動生成控制器，及其去耦單元。

圖_2a和圖_2b是模型響應(yīng)曲線。


圖_2a: 相對于溫度特性的模型的系數(shù)和對應(yīng)的	圖_2b: 相對于濕度特性的模型的系數(shù)和對應(yīng)的
- 3個模型的應(yīng)答特性 - 上：模型vs. 實際測量中：輸入加濕泵的步驟應(yīng)答下：輸入加濕量的頻率數(shù)應(yīng)答	- 3個模型的應(yīng)答特性 - 上：模型vs. 實際測量中：輸入加熱量的步驟應(yīng)答下：輸入加熱量的頻率數(shù)應(yīng)答

圖_3的a和b顯示了ecICP自動設(shè)計和參數(shù)化的溫度和濕度控制器的參數(shù)。如上所述,同時得到控制器去藕單元的參數(shù)。MIMO控制器的構(gòu)成如圖_4所示。


a) 溫度控制	b) 濕度控制

圖_3: 在ecICP中生成的主控制器參數(shù)

圖_4: 包含去藕單元的MIMO控制器的構(gòu)成圖

ecICP自動檢測控制器構(gòu)成。本例中是類似PI/PID的構(gòu)造。根據(jù)需要也可以設(shè)計低次或高次冪的控制器。從測試數(shù)據(jù)到模型生成和控制器的設(shè)計，整個過程只需要鼠標點擊和幾秒鐘時間就能夠完成。

ecCST是類似于Simulink和LabVIEW的模擬環(huán)境，用于實時的仿真。上述控制器參數(shù)可以提供給ecCST進行控制器算法仿真。ecCST控制算法也可以用于實時系統(tǒng)和ECU，以快速獲得設(shè)計原型。

在THAC的例子中,兩個主控制器和兩個去藕單元有必要同時發(fā)揮功能。圖_5顯示了隨著設(shè)置點的變化，溫度和濕度控制在允許的誤差范圍內(nèi)。

圖_5: 使用雙去藕單元的優(yōu)化閉環(huán)結(jié)果。

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2017-10-25 11:40:52

使用2×4 MIMO-OFDM系統(tǒng)模型下的K-Best算法設(shè)計的K-Best檢測器

基于貝爾實驗室V-BLAST結(jié)構(gòu)構(gòu)建了2×4 MIMO-OFDM系統(tǒng)模型，并確定了該模型下K-Best算法的K值。之后對K-Best檢測器進行了硬件架構(gòu)設(shè)計，采用Xilinx Virtex-5芯片對所設(shè)計檢測器加以實現(xiàn)，并給出檢測器資源消耗和時鐘頻率等性能指標，最后通過仿真驗證檢測器正確性。

2017-11-17 11:27:01

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怎樣設(shè)計一個由8位單片機控制的溫度濕度監(jiān)控儀？有什么優(yōu)點？

由8位單片機控制的溫度濕度監(jiān)控儀，成本低，可靠性好，系統(tǒng)操作簡便，測量精度可滿足一般家電、農(nóng)業(yè)大棚、辦公自動化及工控系統(tǒng)對溫度濕度控制及監(jiān)測的需要，用于監(jiān)測露點時，其誤差小于2％，可用于一些需要監(jiān)測露點的場合，能滿足一般工業(yè)場合的需要。

2018-07-19 08:34:00

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基于MIMO的信道檢測算法

在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中，隨著基站端天線數(shù)量成倍增長，基站端各個處理模塊的硬件開銷和運算處理復(fù)雜度也相應(yīng)的增加。其中，作為基站端基帶數(shù)據(jù)處理的關(guān)鍵模塊，MIMO檢測的算法設(shè)計與實現(xiàn)方案將顯著影響系統(tǒng)性

2017-12-21 15:26:44

一種MU-MIMO的自適應(yīng)調(diào)度算法

能有所提升但是仍然將注意力過多的集中在SU-MIMO上，而沒有深入的探究MU-MIMO的更高性能的提升。本文旨在通過探究下行系統(tǒng)一種MU-MIMO的自適應(yīng)調(diào)度算法，進一步提高通信系統(tǒng)整體性能，采用用戶配對以及CQI的重計算來實現(xiàn)MU-MIMO的自適應(yīng)資源調(diào)度，

2017-12-29 14:28:36

TE新型溫度與濕度傳感器分析濕度控制更好

瑞士公司TE Connectivity（TE，泰科電子）宣布推出新型溫度和濕度傳感器，尺寸更小、更精確、更節(jié)能，可用于溫度和濕度傳感器等各領(lǐng)域。

2020-03-24 16:49:16

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什么樣的溫度+濕度組合，是體感最舒適的空氣環(huán)境_溫濕度傳感器

從醫(yī)療氣象上，專家把人的體感分為7個等級，來評價室內(nèi)溫濕度是否適宜，分別是：舒適、稍暖、暖、熱、稍涼、涼、冷。通過大量實驗，我們得出了體感最舒適的溫濕度組合室內(nèi)溫度控制在22℃-26℃，濕度

2020-05-20 17:00:06

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溫濕度控制器的原理及分類

溫濕度控制器是一種儀表，其采用的是先進的單片機作為控制的核心，并且使用的溫濕度傳感器是進口的性能良好的產(chǎn)品，能對濕度和溫度同時進行檢測和控制，并能啟動風(fēng)扇或是加熱器，自動調(diào)節(jié)濕度和溫度。溫濕度控制器原理是什么呢？其分類情況如何呢？下面就一起來看看這兩個問題吧。

2020-05-22 10:31:33

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電機控制解決方案基于模型的電機算法控制技術(shù)

to Production)。電機控制D2P 一體化解決方案的核心是基于模型的電機算法控制技術(shù)MMC (Model-based Motor Control)。 MMC 產(chǎn)品主要由電機控制器硬件及軟件開發(fā)包組成，軟件開發(fā)包

2020-06-30 15:20:59

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溫度控制的PID算法及C程序?qū)崿F(xiàn)

溫度控制與PID算法j較為復(fù)雜，下面結(jié)合實際淺顯易懂的闡述一下PID控制理論，將溫度控制及PID算法作一個簡單的描述。

2021-05-31 16:31:35

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基于改進PID控制算法的火電廠過熱溫度控制

2021-07-01 16:20:06

基于綠色通信的大規(guī)模多MIMO天線選擇算法

基于綠色通信的大規(guī)模多MIMO天線選擇算法

2021-07-02 11:45:36

電機控制算法及模型資源下載

2021-07-16 10:32:51

溫濕度控制器

溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設(shè)備內(nèi)部溫度和濕度調(diào)節(jié)控制。可有效防止因低溫、高溫造成的設(shè)備故障以及受潮或結(jié)露引起的爬電、閃絡(luò)事故的發(fā)生。

2022-06-26 09:16:22

用arduino控制溫度/濕度

電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《用arduino控制溫度/濕度.zip》資料免費下載

2022-07-06 09:08:28

溫濕度控制器的概念、原理及作用

溫濕度控制器是以先進的單片機為控制核心,采用進口高性能溫濕度傳感器,可同時對溫度、濕度信號進行測量控制，并實現(xiàn)液晶數(shù)字顯示，還可通過按鍵對溫、濕度分別進行上、下限設(shè)置和顯示，從而使儀表可以根據(jù)現(xiàn)場情況，自動啟動風(fēng)扇或加熱器，對被測環(huán)境的實際溫、濕度自動調(diào)節(jié)的設(shè)備。

2022-09-13 16:00:31

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