● 摘要
盐雾试验室是进行大型试件耐腐性试验的关键设备，其性能好坏不仅直接影响盐雾试验的成败，而且会对被测试设备的科研、定型和生产等产生重要影响。在影响盐雾试验的众多因素中，温度因其迟滞、非线性和时变的特性，成为最难控制的变量。因此，针对盐雾试验室温度场控制的研究具有重要的工程应用价值。 围绕着温度场控制涉及的主要问题和技术，本文搭建了温度控制实验箱，以提高温度场控制水平为目的，综合应用CFD技术、系统辨识、计算机测量与控制、经典和现代控制理论等诸多理论和技术，从数值仿真、温度控制等方面进行了深入的理论和实验研究。 本文设计了用于温度控制实验的温度控制实验箱，并以PLC为下位机、工控机为上位机搭建了完整的控制系统。使用COMSOL软件，通过数值模拟的方法对封闭空间中能量传递和自然对流的情况进行了模拟，得到温度场和流速场的分布图，并研究了不同加热方式和不同加热片温度对温度控制实验箱箱内温度场和流速场的影响。建立了加热片的仿真模型，并通过仿真和实验的对比验证了模型的正确性。通过系统辨识，建立了加热片温度与温度场空间测点温度之间的数学模型。基于改进的比例控制实现加热片温度的高精度控制，基于模糊控制实现温度场的控制，并用实验验证了控制效果。