● 摘要
气候观测综合计量检定装置要在实验舱环境中实现对大气温度、湿度、压力状态的模拟,由于上述参数之间有耦合关系,如何通过协调控制的方式使得温湿压都达到预设状态,是本文的研究重心所在。双温双压法湿度控制方法,能在温度控制、气压控制的基础上实现湿度的调节,是本系统采用的方法。在此方法中,关键的一步是要根据目标气体状态参数,推导出饱和器中的饱和气体参数。本文依据双温双压关系式,分析了饱和舱状态选择应满足的三个条件,给出了可行的选择区间。温湿压协调控制过程是一个分布式的并发过程,控制过程中存在互斥、等待等现象,针对以上问题,设计了相应的解决机制,并通过Petri网和有限状态机工具进行了仿真验证。最后,设计了负责协调控制的综合控制与状态监测软件,并进行了控制实验验证。其采用了“机制和策略相分离”和“分层面向接口设计”的设计思想,使得软件的可扩展性较好,方便加入新的子系统(如后期要加入的太阳光强模拟子系统),能有效实现分布式系统的控制,完成温湿压协调控制功能。
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