潔凈手術(shù)室空調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

式(5)稱(chēng)為增量式PID算法。
由于控制增量△u(k)的確定僅與最近k次的采樣值有關(guān)，所以較容易通過(guò)加權(quán)處理而獲得較好的控制效果。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)控制要求，被控過(guò)程不能有過(guò)沖現(xiàn)象即超調(diào)出現(xiàn)。然而結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況且溫度、濕度具有大滯后特性，不可避免地具有超調(diào)。
溫度控制質(zhì)量的決定性環(huán)節(jié)在于溫度的PID控制參數(shù)的整定調(diào)節(jié)，PID參數(shù)整定質(zhì)量決定了溫度控制質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，院方希望手術(shù)室的溫度調(diào)節(jié)時(shí)間盡可能的快。然而溫度的快速響應(yīng)，會(huì)造成超調(diào)，并很可能形成長(zhǎng)時(shí)間的溫度震蕩。溫度調(diào)節(jié)速度和溫度控制精度往往不可調(diào)和，如果在精度允許的前提下加快調(diào)節(jié)速度就意味著盡可能地減少震蕩。通常的做法是在PID調(diào)節(jié)過(guò)程中引入死區(qū)來(lái)調(diào)節(jié)控制效果。然而，即使加了死區(qū)保護(hù)，但受制于現(xiàn)場(chǎng)條件，其效果不具備普遍性。
若設(shè)定Er為溫度誤差值，Es為溫度設(shè)定值，Eb為溫度實(shí)際值，Et為溫度的死區(qū)，則：

這樣帶來(lái)的后果就是即使引入了死區(qū)，對(duì)PID調(diào)節(jié)效果的改善也是有限的。為此，引入溫度變化率，通過(guò)溫度變化率的變化來(lái)人為地改變死區(qū)，這樣PID計(jì)算的誤差值就會(huì)改變，調(diào)節(jié)速度也會(huì)隨之改變。
設(shè)T1為一分鐘之前的溫度，T2為此刻的溫度，Tc為溫度的變化率，則Tc=T2一T1。通過(guò)Tc不僅能夠判斷溫度的升降變化，亦能知道溫度變化的快慢。
由此，利用Tc和當(dāng)前的溫度實(shí)際誤差Es一Eb來(lái)設(shè)定溫度死區(qū)。
若Es―Eb>0即溫度沒(méi)有達(dá)到設(shè)定值，且Tc>1，則令Et=|Es―Eb|，即對(duì)溫度PID調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)，誤差Er輸入為零，這時(shí)溫度PID則停止調(diào)節(jié)，讓溫度自動(dòng)上升，達(dá)到設(shè)定值。反之亦然。

4 結(jié) 語(yǔ)
針對(duì)潔凈手術(shù)室的控制要求，建立了以S7―224PLC作為控制核心和TD400C作為人機(jī)界面的控制系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)滿(mǎn)足了手術(shù)室對(duì)溫濕度控制要求，最大程度地避免了過(guò)沖現(xiàn)象，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可控性和穩(wěn)定性。