● 摘要
根据气候观测综合计量检定系统总体设计方案的分工以及对实验箱子系统的功能需求，设计一个压力、温度、湿度大范围可调，并且稳定、均匀的大气环境参数模拟空间，满足气候观测综合计量检定的需要。其中压力控制可以分解为多舱气压比来实现，所以，本论文完成湿度控制、气压控制，研制一套多舱流动气体的压力控制装置。该压力控制装置研制分为系统建模及仿真、嵌入式侧控执行器设计和测控系统软件设计。系统建模涉及到多参数复杂控制设计和非线性系统的线性化设计。因此，采用局部泰勒展开法对系统进行线性化处理和多变量解偶设计。得到线性化解偶模型后，根据系统指标要求进行控制器设计，实现多级气压控制，并进行上位机仿真。嵌入式测控执行器采用了PLC+PC的模式组建上位机、下位机系统，并采用相应的AD、DA模块，负责现场数据采集与交换。软件系统的设计分为上位机平台和下位机PLC控制程序设计：上位机进行系统状态监测，建立并解算系统状态空间模型、制定多变量系统控制流程，给定系统初始化初值等；PLC程序对工业现场对象进行数据采样、模拟量数值处理、执行器控制量的输出。