電加熱裝置是一個(gè)具有自平衡能力的對(duì)象，可用一階慣性環(huán)節(jié)描述溫控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。

　　式中：K為對(duì)象的靜增益；t’為對(duì)象的時(shí)間常數(shù)。

　　目前工程上常用的方法是對(duì)過程對(duì)象施加階躍輸入信號(hào)，測(cè)取過程對(duì)象的階躍響應(yīng)，然后由階躍響應(yīng)曲線確定過程的近似傳遞函數(shù)。具體用科恩-庫恩(cohen-coon)公式確定近似傳遞函數(shù)。

　　cohn-coon公式如下：

　　式中：△M為系統(tǒng)階躍輸入；△C為系統(tǒng)的輸出響應(yīng)；t0o．28為對(duì)象上升曲線為O．28△C時(shí)的時(shí)間(單位：min)；t0．632為對(duì)象上升曲線為O．632△C時(shí)的時(shí)間(單位：min)；從而求得K=O．96，t’=747 s。所以恒溫箱模型為：

　　3 系統(tǒng)的控制模型仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　純PID控制有較大超調(diào)量；而純模糊控制由于自身結(jié)構(gòu)的原因又不能消除穩(wěn)態(tài)誤差，穩(wěn)態(tài)誤差較大。所以，考慮把它們兩者相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。本論文采用參數(shù)模糊自整PID控制。

　　使用該模糊控制器在Simulink中構(gòu)建整個(gè)控制系統(tǒng)，如圖2所示。

　溫度控制系統(tǒng)對(duì)應(yīng)仿真結(jié)果如圖3所示。從上面的仿真結(jié)果表明：調(diào)節(jié)時(shí)間ts約為460s，穩(wěn)態(tài)誤差ess=O，超調(diào)量σ％=O。雖然仿真環(huán)境不可能與實(shí)際情況完全相同，但它的結(jié)果還是具有指導(dǎo)意義的。

　　在實(shí)際測(cè)試中前10 min每30 s采樣一次，后10 min每200 s采樣一次，測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

　　用Matlab軟件處理表1中的測(cè)試數(shù)據(jù)，繪制成變化趨勢(shì)圖，如圖4所示。

　　圖4為80℃時(shí)系統(tǒng)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在實(shí)際測(cè)量中仍然有較小的超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差，但是基本接近仿真結(jié)果，不能排除一些干擾因素。仿真畢竟是在理想的環(huán)境下進(jìn)行的。

　　4 結(jié)語

　　本文設(shè)計(jì)了一種用于壓力傳感器的溫度控制系統(tǒng)，針對(duì)壓力傳感器在高溫下易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移等問題，加工了恒溫封閉腔體，把壓力傳感器置入其中，通過控制系統(tǒng)控制腔體內(nèi)的溫度，解決了高溫壓力傳感器大溫度范圍難以補(bǔ)償?shù)膯栴}，從而可以提高測(cè)量精度，通過仿真和實(shí)驗(yàn)相印證，本方案是可行的。